실험 레포트(Competent cell, CaCl2)

1.실험 원리

Competent cell을 만들기 위한 CaCl2 처리의 원리는 세균, 특히 대장균(E. coli)의 세포막을 일시적으로 변화시켜 외부 DNA를 세포 내로 도입할 수 있게 하는 과정이다. 일반적으로 DNA는 세포막을 자유롭게 통과하지 못하는데, 이는 세포막이 지질 이중층으로 구성되어 있어 친수성 물질이 통과하기 어렵기 때문이다. 그러나 특정 처리를 통해 세포막에 구멍을 만들거나 일시적으로 투과성을 높임으로써 외부의 DNA를 세포 내로 전달할 수 있게 된다. CaCl2 처리는 이러한 세포막의 물리적 변화에 기초한다. CaCl2 용액은 칼슘 이온(Ca²⁺)과 염화 이온(Cl⁻)으로 구성되어 있으며, 이 칼슘 이온은 세포막에 기초적으로 부착된 음전하를 중화시키는 역할을 한다. 대장균의 세포막은 음전하를 띠고 있어, 외부에서 들어오는 또 다른 음전하를 띤 DNA와 반발하게 된다. 하지만 Ca²⁺ 이온의 존재로 인해 세포막의 전하가 중화되면, DNA와 세포막 간의 반발력이 줄어들어 DNA가 세포 내부로 들어갈 수 있는 환경이 조성된다. 게다가, CaCl2의 농도, pH, 처리 시간 등은 competent cell의 효율성에 큰 영향을 미친다. 적절한 농도의 CaCl2는 세포…(생략)