[논문]분자영상연구를 위한 분자생물학 기법 소개

강주현

[국내논문] 분자영상연구를 위한 분자생물학 기법 소개
Introduction To Basic Molecular Biologic Techniques for Molecular Imaging Researches 원문보기

大韓核醫學會誌 = The Korean journal of nuclear medicine, v.38 no.2, 2004년, pp.115 - 120

강주현 (서울대학교 의과대학 핵의학과, 암연구소 분자영상 및 치료연구실)

Abstract ▼ AI-Helper

Molecular imaging is a rapidly growing field due to the advances in molecular biology and imaging technologies. With the introduction of imaging reporter genes into the cell, diverse cellular processes can be monitored, quantified and imaged non-invasively in vivo. These precesses include the gene expression, protein-protein interactions, signal transduction pathways, and monitoring of cells such as cancer cells, immune cells, and stem cells. In the near future, molecular imaging analysis will allow us to observe the incipience and progression of the disease. These will make us easier to give a diagnosis in the early stage of intractable diseases such as canter, neuro-degenerative disease, and immunological disorders. Additionally, molecular imaging method will be a valuable tool for the real-time evaluation of cells in molecular biology and the basic biological studies. As newer and more powerful molecular imaging tools become available, it will be necessary to corporate clinicians, molecular biologists and biochemists for the planning, interpretation, and application of these techniques to their fullest potential. in order for such a multidisciplinary team to be effective, it is essential that a common understanding of basic biochemical and molecular biologic techniques is achieved. Basic molecular techniques for molecular imaging methods are presented in this paper.

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AI 본문요약
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문제 정의

광의의 분 자영상 연구뿐만 아니라 영상 리포터 유전자(imaging reporter gene)를 이용한 분자영상 연구에서 분자생물학적 또는 생화학적 기초지식 및 실험기법에 대한 이해는 필수적이다. 본 원고에서 분자영상연구를 위해 필요한 기초적인 분자생물학적 기법들을 소개하고자 한다.
목적 유전자를 얻었으면 세포 내에서의 유전자 기능을 알아보기 위해 유전자가 발현되어 나타나는 표현형을 연구한다. 주로 세포 내에 유전자의 발현을 통해 유전자의 기능을 알아보지만, 때로는 원래 세포 내에서 발현되고 있는 유전자의 발현을 antisense RNA6) 또는 si RNA 방법'을 이용하여 억제해서 목적 유전자의 기능을 연구하기도 한다.

제안 방법

그리고 RNase H로 mRNA를 제거하면서 DNA 중합효소I으로 두 번째가닥을 만듬으로써 cDNA의 합성이 끝난다. 이렇게 만들어진 cDNA를 이용하여람다파아지에 cDNA 라이브러리를 만들고 방사성 동위원소로 표지된 탐침으로 스크리닝한다. 하지만 새로이 유전자를 클로닝하는 경우가 아니라면 NCBI (National Center for Biotechnology Information, http://ncbi.
목적 유전자를 적당한 발현벡터에 서브클로닝 한 후, 그의 기능을 알아보기 위하여 발현벡터를 목적 유전자가 발현되지 않는 세포에 도입하는 실험을 한다. 대부분의 동물세포에 발현 벡터를 도입하기 위해서양이온의 리포좀(cationic liposome)을 이용하여 발현벡터를 리포좀으로 싼 후, 세포와 융합을 시킴으로써 발현벡터가 세포 내로 들어가도록 한다 (Fig.

성능/효과

그리고 그의 down- stream쪽에는 관심 유전자의 mRNA의 안정성을 높여서 발현을 극대화를 시키기 위한 bovine growth hormone의 polyadenylation signal이 위치한다. 따라서 연구자들은 목적 유전자를 PCR등으로 증폭하여 선택한 발현벡터의 MSC에 서브클로닝하면 목적 유전자의 발현벡터 제조가 완성된다.

후속연구

분자 영상법을 이용하여 세포의 근원적 현상, 생체기전을 영상화하는데 시간적 정보와 공간적 정보를 함께 평가하는 것이 가능하게 됨으로써 질병에 대한 이해도가 증가하고 뿐만 아니라 종양, 뇌신경질환, 면역질환 등 많은 난치성 질병의 조기진 단, 신약의 개발 및 유전자 치료의 발전에 큰 도움이 될 것으로 기대된다. 그리고 기초생물학 분야에서 분자세포 생물학 분석의 새로운 방법론으로 여러 연구개발에 응용 가능할 것으로 생각한다.
분자 영상법을 이용하여 세포의 근원적 현상, 생체기전을 영상화하는데 시간적 정보와 공간적 정보를 함께 평가하는 것이 가능하게 됨으로써 질병에 대한 이해도가 증가하고 뿐만 아니라 종양, 뇌신경질환, 면역질환 등 많은 난치성 질병의 조기진 단, 신약의 개발 및 유전자 치료의 발전에 큰 도움이 될 것으로 기대된다. 그리고 기초생물학 분야에서 분자세포 생물학 분석의 새로운 방법론으로 여러 연구개발에 응용 가능할 것으로 생각한다. 또한 게놈 프로젝트가 완료되면서 쏟아져 나오는 많은 새로운 사실뿐만 아니라 생화학 분야에서 연구되어 얻어진 발견을 in vivo영상을 통하여 반복적으로 정량적인 개념을 도입하여 설명해 줄 수 있다면 분자 영상법의 적용분야를 넓힐 수 있으며 분자 영상의 가치는 무궁무진하다고 할 수 있다.
그리고 기초생물학 분야에서 분자세포 생물학 분석의 새로운 방법론으로 여러 연구개발에 응용 가능할 것으로 생각한다. 또한 게놈 프로젝트가 완료되면서 쏟아져 나오는 많은 새로운 사실뿐만 아니라 생화학 분야에서 연구되어 얻어진 발견을 in vivo영상을 통하여 반복적으로 정량적인 개념을 도입하여 설명해 줄 수 있다면 분자 영상법의 적용분야를 넓힐 수 있으며 분자 영상의 가치는 무궁무진하다고 할 수 있다. 따라서 분자 영 상연구야말로 임 상의 학자들과 분자생물학자 및 생화학자들 과의 연계 연구가 절실한 분야라고 할 수 있다.

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