Fast PCR protocol은 PCR 작동 시간을 단축시켜, 연구원분들의 시간을 절약해주고 처리율을 최대화합니다.

이번 포스팅에서는 일반 thermal cycler의 설정을 변경하고 VWR Taq DNA Polymerase를 사용하여, PCR을 31분만에 완성하는 protocol을 공개합니다. 그 외 PCR 작동 시간을 줄일 수 있는 tip도 공유합니다. 

PCR cycler 설정을 변경하여 PCR 작동 시간 1시간 단축하기

Taq DNA Polymerase가 60˚C에서도 높은 활성을 가지기 때문에 이를 이용하면 ​Extension과 Annealing 단계가 60˚C로 합쳐져, 두 단계의 PCR protocol을 사용할 수 있게 됩니다. 세 단계의 일반 PCR 프로토콜 (P1)에서 두 단계의 PCR 프로토콜 (P2)를 사용함으로써, PCR 작동 시간은 90분에서 55분으로 단축되었습니다.

두 단계의 PCR 프로토콜은 아래 PCR 프로토콜 P3에서 확인할 수 있는 것처럼 사이클러 설정을 변경하여 더욱 최적화되었으며, 이를 통해 31분 내로 PCR을 완료할 수 있게 되었습니다. Extension 및 deanturation 단계에서 홀드 시간은 2초로 단축되었으며, denaturation 온도는 92˚C로 줄어들었습니다. 

그외 PCR 시간 단축하는 Tips!

1. Fast ramping PCR 기술 적용하기

표준 PCR 기기의 평균 ramping 속도는 일반적으로 2˚C/s인 반면, fast ramping PCR 기기는 4~5˚C/입니다. Fast ramping PCR 기기와 Fast PCR 프로토콜을 적용한 결과 6분을 단축하여 총 PCR 작동 시간을 25분으로 줄였습니다.

2. Annealing 온도 증가하기

Annealing/extension 및 denaturation 단계 간의 온도차를 줄였을 때 ramping 시간이 줄어듭니다. 따라서, PCR 프로토콜 P3의 annealing/extension 온도는 60˚C에서 시작하여 2˚C씩 증가하였습니다. PCR 작동 시간은 5 분으로 단축되었으며, 허용 가능한 수율의 PCR 산물은 최대 66˚C에서 얻어졌습니다.

3. PCR 사이클 수 줄이기

Fast PCR protocol P3을 적용하였을 때 30, 29, 28 및 27 사이클에서 우수한 증폭 결과를 얻을 수 있었습니다. 30 대신 27 사이클로 PCR 프로토콜 P3을 적용하였을때 PCR 작동 시간이 4분 줄어들었으며, 27분 내로 PCR을 끝낼 수 있었습니다.

VWR Taq DNA Polymerase 및 표준 PCR 사이클러를 사용하였을 때, 3단계 프로토콜에서 최적화된 2 단계 PCR 프로토콜로 변경하고 각 PCR 사이클링 단계에서 시간 설정을 최소화함으로써 PCR 작동 시간은 90분에서 31분으로 단축할 수 있었습니다. 그외 약 3~6분정도는 1) fast ramping 기술을 갖춘 PCR 기기 사용, 2) annealing 온도 증가 및 3) PCR 사이클 수 감소에 의해 단축될 수 있었습니다. 더 자세한 내용은 첨부파일을 확인해주세요. 

아반토코리아는 Taq DNA Polymerase 및 thermal cycler와 같은 PCR에 필요한 모든 제품을 제공합니다.

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유전 공학에서 클로닝(cloning)은 벡터를 이용하여 타겟 DNA 분자를 얻는 실험 기법을 일컫습니다. 클로닝(cloning)은 일반적으로 타겟 DNA 및 벡터(vector) 준비, ligation 및 형질전환(transformation)의 과정으로 분류될 수 있습니다.

DNA Cloning(클로닝) 단계 별 프로세스

​ 

1. 클로닝할 DNA 절편(타겟 DNA)을 얻습니다

클로닝할 DNA는 타겟 유기체로부터 추출된 후, 단백질, RNA 및 소분자를 제거하기 위해 정제됩니다. 일반적으로 특정 DNA 서열을 증폭시키기 위해 PCR(polymerase chain reaction) 기법을 사용합니다. 그 후 정제된 DNA를 제한 효소로 처리하여 벡터와 링크될 수 있는 end를 갖는 절편을 생성합니다. 

2. 분리된 DNA를 적절한 벡터에 삽입합니다

타겟 DNA는 말단을 공유적으로 연결하는 효소(DNA lilgase)와 반응하여 vector에 삽입되는데, 이 결합 반응은 ligation입니다. 이렇게 타겟 DNA를 가진 벡터는 host organism에 주입될 준비가 되었습니다.

3. 숙주에 재조합 DNA(recombinant DNA)를 주입합니다

해당 벡터는 host organism에 삽입되는데, 이를 위해 사용되는 방법은 다양합니다. 재조합 DNA가 삽입된 호스트 셀(host cell)은 transformed cell이라고 지칭됩니다.

4. 형질 전환된 호스트 셀을 선별합니다

재조합 DNA를 호스트 셀에 주입하는 것은 효율이 낮은 기법 중 하나이기 때문에, 소수의 셀만이 타겟 DNA를 가지게됩니다. 따라서 성공적으로 형질 전환된 호스트 셀을 선별하는 것은 필수 과정입니다. 

5. 타겟 DNA를 포함한 호스트 셀을 배양합니다

셀이 자랄 수 있는 최적의 조건을 제공하여 타겟 유전자가 포함된 호스트 셀을 배양합니다.

6. 타겟 DNA를 분리한 후 타겟 DNA를 정제합니다.

호스트 셀에서 배양된 타겟 DNA를 분리한 후, 이를 정제한 후 DNA 시퀀서(DNA sequencer)를 사용하여 타겟 DNA가 맞는지 확인합니다.

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- 아반토 재단, CAF America(자선구호재단)에 코로나바이러스(COVID-19) 위기 극복을 위한 기부금 전달

- 아반토의 '과학 발전을 통해 더 나은 세상을 만들기' 위한 가치 추구를 위해 지역 사회 자선 활동 후원

아반토의 공익 사업을 담당하고 있는 아반토 재단은 지난 4월 23일 코로나바이러스(COVID-19) 위기에 대응하고자 국제 자선단체인 CAF America(Charities Aid Foundation of America)에 인도주의적 기부금 십만 달러를 전달했습니다. 

아반토 재단이 CAF America에 전달한 기부금은 코로나바이러스로 피해를 입은 사람들을 위해 힘쓰고 있는 전 세계 각지의 병원, 지역 사회 기반 및 기타 자선 단체의 활동을 후원하게 될 것입니다.

아반토의 CEO인 마이클 스터필드는 “과학 발전을 통해 더 나은 세상을 만들려는 아반토의 사명은 이 순간 그 어느 때보다 의미가 있습니다. 이 전례 없는 질병 사태를 이겨내기 위하여 아반토는 우리가 할 수 있는 모든 것을 지원하고 있습니다. 더불어 저는 직원들의 헌신에 감동했습니다.” 라고 전했습니다.

"아반토는 이 심각한 질병을 치료하기 위하여, 

고객이 백신과 치료법을 개발하는 데 필요한 제품과 서비스를 제공하기 위해 전념하고 있습니다.”

아반토 재단은 아반토가 후원하는 민간 자선 재단으로서, 과학 교육을 발전시키고 빈곤층에게 의료 서비스를 제공함으로써 더 나은 세상을 만드는 데 기여하도록 설립되었습니다. 아반토 재단의 기부금은 북미, 서유럽, 인도 및 싱가폴을 포함한 주요 발생국의 구호활동을 지원할 예정입니다.

아반토 재단의 회장인 발레리 쿠치노타 콜라도는 "아반토 재단은 지역 사회에 필요한 과학 발전에 기여하여 기업의 사회적 책임을 다할것입니다. 우리는 전 세계적으로 코로나-19과의 싸움에 기여하게 된 것을 자랑스럽게 생각합니다.” 라고 말했습니다.

아반토는 코로나-19 전염병에 대한 해결책을 찾고계신 연구원분들을 지원하기위해 현장 인력과 협력하여 코로나-19 검출 프로토콜을 제공하고 있습니다. 당사의 프로토콜은 미국 질병관리본부(CDC) 권장 프로토콜과 매우 유사하며, CDC에서 이미 검증된 자료를 사용합니다. 

아반토코리아는 연구원 및 의료진 분들이 코로나바이러스(COVID-19) 사태를 극복할 수 있도록 실험에 필요한 소모품으로부터 시약, 장비까지 다양한 솔루션을 지원하고 있습니다. 어려운 상황을 극복하기 위해 현장에서 애써주시는 모든 분과 코로나로 인해 피해를 입으신 모든 분들의 회복과 안전을 기원합니다.

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