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양이온 폴리티오펜을 이용한 DNA 및 단백질의 광학적 검출

전문가 제언: ○ 최근의 게놈해독이 완료됨에 따라 방대한 양의 DNA 서열정보가 축적되어 있다. DNA 정보를 기반으로 생명현상을 이해하는데 중요한 요소 중 하나가 단백질이다. 따라서 얻어진 DNA 정보를 유효하게 이용하기 위해서는 실제의 단백질이 가진 기능이나 상호작용을 해석하는 수법의 개발이 우선적으로 선행되어야 한다.

○ 생체 내의 분자 중에서 가장 핵심적인 단백질을 검출하기 위해 형광 표시하는 방법으로는 유전자조작 기술에 의한 형광 단백질과의 융합이나 유전신호 자체를 조작하여 인공 아미노산을 도입하는 방법 등이 개발되고 있다. 한편, 유기화학적인 수법에 의한 단백질의 특이적인 표시는 형광 이외에도 다양한 기능성 분자를 목적에 따라서 도입할 수 있다. 이 경우에는 단백질이 안정하게 존재하는 물중에서 온화한 조건으로 이용할 수 있는 반응이 전제조건이라 본다.

○ 본 논문은 변색 양이온 폴리티오펜(polythiophene)을 이용하여 DNA 및 단백질을 광학적(비색 또는 형광발색)으로 검출하는 센서의 개발에 관한 자료이다. H. A. Ho 등은 폴리티오펜(polythiophene)이 공액 골격의 구조적 변화에 의해 색깔이 변화하는 것에 착안하여 신규의 양이온 공액 고분자를 개발하였다. 변색 폴리티오펜을 이용함으로써 핵산 또는 복합 반응혼합물의 화학적 조작 없이도 분석할 수 있는 방법을 고안하였다. ssDNA/양이온 폴리티오펜 하이브리드 복합체는 바이오센서 소재로 매우 유망하다.

○ 향후 DNA 및 단백질의 검출기술은 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 분자의 모델링과 분자의 동력학 모의실험에 의한 신약개발이나 질병탐색을 위한 생물정보학 및 환경화학에서부터 화학반응의 경로를 이해하는 기초연구에 이르기까지 폭넓게 응용될 것으로 예상된다. 앞으로 국내의 관련 기업체, 대학 및 연구소 등에서는 계산화학의 소프트웨어 개발은 물론 소프트웨어를 활용할 수 있는 계산이론에 대한 확립도 병행해야 한다. 더 나아가 우리나라도 산학연간, 학제간 융합된 연구체제를 시급히 갖추고 새로운 형광탐침 및 검출기술의 개발에 진력해야 한다.

저자: Ho, HA; Najari, A; Leclerc, M; AF Ho, Hoang-A.; Najari, Ahmed; Leclerc, Mario
자료유형: 학술정보