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싱글벙글 PCR 검사의 원리
[시리즈] 싱글벙글 생명공학 · 씨발씨발 유전자 편집 아기의 진실 · 유전자를 바꾸었지만 GMO는 아닌 식물이 있다??? 코로나 시절 다들 PCR검사를 위해 콧구멍을 뚫려 본 경험이 있을 거임근데 PCR이 과연 뭐길래 코로나 검사에 쓴다는 걸까?1. PCR이란?PCR은 Polymerase Chain Reaction의 약자로 '중합효소 연쇄 반응'이라는 의미임여기서 중합효소는 DNA 중합효소를 의미하는데, DNA 합성을 하는 효소라는 뜻즉 DNA 중합효소를 연쇄적으로 반응시킨다는 것으로, DNA의 수를 늘리는 반응임이게 왜 필요하냐면, 모든 생명체와 바이러스(바이러스는 보통 생물이라 보지 않음)는 핵산(RNA, DNA)을 가지고 있음핵산은 생명체의 설계도 역할을 하기 때문에 분석하면 유용한 정보를 얻을 수 있음, 어떤 종인지, 친자관계인지, 유전병이 있는지 등등감염병 진단에서도 몸에서 바이러스의 핵산이 나왔다면 감염됐다고 볼 수 있고 이게 가장 정확한 방법임.하지만 핵산은 양이 적기 때문에 바로 분석하기는 어려워 증폭하는 단계가 필요하고 이게 PCR이다.PCR이 없던 시절에는 DNA를 분석하려면 많은 양의 시료에서 DNA만 추출해야 했음, 요즘 검사처럼 면봉에 묻은 정도로는 턱도 없다.2. PCR의 과정DNA가 복제되는 방식을 간단하게 나타나면 그림과 같음이중나선 형태로 꼬여있는 DNA가 두 가닥으로 풀어지고, 각 가닥에서 상보적인 염기쌍의 DNA가 합성되면서 두배가 되는 거임그래서 복제를 하려면 일단 각각의 가닥으로 풀어줘야 하고 이를 Denaturation이라 함.방법은 간단한데 그냥 95도 정도로 가열하면 알아서 분리된다.그 다음으로는 프라이머(Primer)라는 걸 붙여줘야 함, 프라이머는 DNA 중합효소가 합성을 시작하기 위해 필요한 작은 핵산 조각임.RNA나 DNA 모두 가능한데 PCR에서는 DNA를 씀 RNA는 쉽게 분해되고 DNA로 바꾸는 과정이 추가적으로 필요해서 DNA를 씀.이 프라이머를 어떻게 넣는지에 따라 증폭되는 DNA 부위가 결정됨. 프라이머를 코로나 바이러스만 가지고 있는 서열로 만들면 코로나 바이러스의 DNA만 증폭이 되는거임 (사실 코로나 바이러스는 DNA가 아니라 RNA만 가지고 있음, 어떻게 하는지는 후술함)DNA합성은 방향성이 있어서 앞뒤로 프라이머를 붙여주면 그 사이의 DNA 조각을 얻을 수 있음이 프라이머를 붙여주는 작업은 Annealing이라고 함, 온도는 50~65도인데 온도는 프라이머의 염기서열에 따라 달라짐(서열 따라 결합 강도가 다르기 때문)옛날에는 프라이머를 만드는 게 굉장히 어려웠지만 이제는 생화학의 발달로 업체에 인터넷으로 주문하면 하루만에 택배로 보내주고 가격도 별로 안비쌈보통 17~30 Mer(염기 개수) 정도 길이로 만들고 앞뒤로 한쌍이 필요하니 2만원이면 DNA증폭에 필요한 프라이머를 살 수 있음. 필요한 만큼 사서 쓰면 된다.다음은 Elongation, DNA중합효소가 작동하게 기다리는 과정임. Denature 단계에서 97도까지 올라가는 온도를 견딜 수 있도록 뜨거운 온천에서 사는 세균의 효소를 사용하는데 이 효소가 가장 효과적으로 작동하는 온도는 72도라서 그 온도에 맞춤.옛날에는 이 과정이 제일 문제였음 온도를 한번 올리고 나면 효소가 다 익어버려서 한 사이클 돌아갈 때 마다 새로 넣어야 했는데 호열균(뜨거운 환경에서 사는 세균)의 효소를 사용하는 아이디어를 내서 훨씬 빠르고 간편해졌고 이걸 고안한 사람은 노벨상 받음(Kary Mullis)이렇게 Denaturation, Annealing, Elongation을 한번씩 거치면 한 사이클이 끝나고, 이걸 n번 반복하면 2의 n승 만큼 DNA 조각이 늘어남보면 알겠지만 효소와 프라이머가 필요한 것 빼고는 그냥 온도를 조절해줬을 뿐임, 그래서 PCR장비를 Thermocycler라고도 하고 다른 기능이 붙어있지 않은 장비는 그렇게 비싸지도 않음(작은 건 백만원대도 있음)물론 이런 건 고등학교 정도에서나 쓸 법한 거고 생물학 랩에서 쓰는 건 천만원 넘어감초창기에는 PCR Bath라 해서 이런 수조 3개에 온도 각각 설정해 놓고 시험관 옮겨 가면서 실험했다고 함;;3. PCR 진단PCR로 바이러스의 DNA조각이 나오면 감염된거라고 볼 수 있다고 했음.하지만 코로나바이러스는 RNA를 유전물질로 가지기 때문에 DNA중합효소로 합성할 수 없음, DNA중합효소는 DNA만을 주형으로 삼기 때문.그래서 우선 RNA를 DNA로 바꿔줘야 하고 이걸 하는 효소가 역전사효소임(Reverse Transcriptase), 원래는 레트로바이러스가 자신의 RNA를 DNA로 만들고 숙주의 유전자에 삽입하기 위해서 쓰는 효소.역전사를 해서 DNA로 만든 뒤에는 동일하게 PCR하면 됨, 이걸 RT(Reverse Transcriptase)-PCR라 함.이때 프라이머에 형광물질을 붙여 두면 형광이 얼마나 나오는지로 코로나바이러스 DNA조각이 증폭되었는지, 그 양이 얼마나 많은지를 알 수 있는데 이걸 q(Quantitative)PCR이라 하고 코로나의 경우 RT-PCR이기도 하니 RT-qPCR임최종적으로는 증폭된 DNA가 포함된 용액에서 나오는 형광을 보고 감염 여부를 판단하는 것.물론 형광표지가 붙은 프라이머는 훨씬 비싸고 실시간으로 형광 측정하는 기능이 있는 PCR 장비도 비쌈.4. 폴링검사PCR검사는 사실 감염이 의심되거나 주변에 감염자가 생겼을 때 받는 건데 그렇다 해도 대부분 비감염자가 더 많음이런 상황에는 한명한명 다 따로 하고 있는건 비효율적임시료를 반으로 나누고, 5명씩 묶어서 PCR을 돌리고 음성이 나오면 5명 전부 음성, 양성이면 5명 각각 한명씩 PCR을 돌리는 게 훨씬 빠름. 이걸 폴링검사, 영어로는 Pooled test라 함.몇명을 묶을지는 감염자가 얼마나 나오냐에 따라 다름, 거의 안나온다면 더 많이 묶어도 되지만 거의 전부 나온다면 어차피 따로 한명씩 또 돌려야 하니 검사 횟수가 늘어날 뿐임. 5. 최신동향PCR의 등장은 생물학과 생명공학에 큰 도움이 됐음, 머리카락으로 친자검사가 가능한거나 범죄현장의 혈흔으로 DNA를 분석하는 것, 구강상피세포로 유전자 검사를 할 수 있는 것 모두 PCR로 DNA를 증폭했기 때문에 가능한 일임.이러한 PCR 기술은 발전을 거듭하고 있고 가격도 점점 낮아지고 있는데 만약 코로나가 2000년대 초반에 일어났다면 그렇게 신속하게 감염 여부를 판단하고 격리하지 못했을 거임, 그때도 PCR은 있었지만 프라이머도 비싸고 장비도 고가에 느렸거든.최근에는 아에 마이크로 칩 하나로 PCR을 구현하는 연구도 진행되고 있음이상 PCR의 원리였습니다.
작성자 : 킹크림슨발록고정닉
교토 뭐시깽이 간사이 여행기 4편 - 몽키파크, 우지, 후시미이나리
[시리즈] 간사이여행기 · 교토가 메인디쉬인 간사이 여행기 1편 - 출국, 히메지성 · 교토가 메인디쉬인 간사이 여행기 2편 - 아리마 온천 · 교토가 메인디쉬인 간사이 여행기 3편 - 아라시야마 호즈강 뱃놀이 여태 잘 몰랐는데 4번째 쓸 때 되니까 내 글 제목 너무 길다. 타이핑도 귀찮고, 이전 글 링크따러 들어가는데 눈에 확 감기지도 않는게 내가봐도 누르기 싫게 생겼네. 그냥 막 교토 야스여행 이런걸로 지을걸.. 어그로도 잘 끌리고 이이익..!! 기만글이냐!! 하고 알면서도 낚이는 그런 글이 됐을텐데 ㅋㅋㅋ 여행기 4편은 뱃놀이가 끝나고 아라시야마 하차한 지점부터 시작하기에 우선 카츠라강 ASMR 깔고 들어가겠음. 윤슬은 못 참지. 이 영상도 걍 이뻐서 찍은거지 뭐 말할거리가 있는 영상은 아니었는데 뱃놀이와 몽키파크 딱 중간에 찍은거라 자연스러운 글 시작으로 깔아놓기 딱 좋게 됐네. 아무튼 아라시야마 명물 도게츠교 건너 몽키파크로 향했음. 동물을 좋아해서 동물로 유명한 곳은 다 가보는 편. 아 동물원은 별로 안 좋아함. 나라 사슴공원, 오쿠노시마, 자오 여우마을, 벳푸 아프리칸사파리 이런 체험형 내지 개방된 곳들을 좋아하는데 몽키파크도 동물원 과인 줄 알고 거르다가 최근에서야 제법 자유롭게 풀어둔 공간이란 거 알고 가보게 됐음. 이런 신사를 지나 등산을 개 조빠지게 하다보면 (체감상 우지 대길산보다 족같았다...) 놀고먹는 원숭이들을 만날 수 있음. 크기는 생각보다 작다. 성체기준 수컷은 15kg, 암컷은 10~12kg 정도라고 하네. 대형종은 아닌 거 같더라. 아이들도 자유롭게 드나드는데다 대놓고 애들 놀라고 놀이터도 깔려있으니 성깔있고 덩치 큰 종이어서야 위험하겠지. 여긴 원숭이 아니어도 경치가 참 괜찮은 듯 싶다. 사실 얘넨 사람한테 별 관심을 안 줌. 지들끼리만 논다. 사람은 있던 말던 지들끼리 싸우고 울고 부둥켜안고 털고르고 사람 무시하는 데는 도가 튼 듯 한데 그만큼 또 안전한거같기도 해. 물론 다가가거나 원숭이보다 쭈그려앉지 말라고 스탭들이 수시로 주의 주긴 함. 안에 카페 겸 식당같은데가 있어서 들어가면 저 창살너머로 원숭이 밥도 직접 줄 수 있는데 굳이 안 했음. 사슴처럼 앵겨붙는 맛이 없어서 굳이 밥 챙겨주고싶진 않더라 ㅋㅋㅋㅋ 그래도 원숭이는 원숭이, 나무 사이를 펄쩍펄쩍 날아다니는데 와 진짜 원숭이가 나무에서 떨어질 때가 있긴 한가 싶더라. 싸우는건지 노는건지 모르겠는 영상. 물마시는 원숭이 빵뎅이. 난 또 뭐 처음에 잉어 잡아먹는 줄? 원숭이 엉덩이를 마지막으로 우지에 가기 위해 서둘러 산길을 내려왔다. 우지 가기 전에 밥을 먹고 가야 할 것 같아서 아라시야마 거리 밥집 찾아다니는데 영 땡기는 데가 없어 그냥 아무데나 들어옴. 관광객 특수 ㅅㅂ 너무하더라 돈카츠 1인분에 2천엔 가까이 받는데 맛은 동네 백종원 체인이랑 엄대엄이니.... 맛이 없진 않았는데 가격 때문에 역시 이동네선 밥 알아보고 먹는거 아니면 거르는게 맞다 싶음. 이게 1800엔 정도 지불한 돈카츠. 솔직히 맛은 무난했는데 두 명이 한끼 4만원 가까이 지불할만한 곳이었나... 이날 저녁 카드 사용내역 정산하다가 문득 얼이 나가더라고. 심지어 푸드코트 식이라 매장 내 좌석이 없어서 음식 받아들고 공용공간에서 자리 나는거 기다려야 함. 길을 걷다 보면 텐류지가 나오는데, 원래 텐류지도 보고 가는게 맞았지만 우지 가면 해 질거같아서 다음 방문 때 오기로 결정. 여기까지 오늘 다 봐버리면 아라시야마는 영영 안 올 것 같더라. 해 뉘엿뉘엿 저물 때 즈음 우지 도착. 푸른 여름 감성도 좋지만 이런 늦가을 감성의 따뜻한 노을도 참 좋아. 근데 예전엔 항상 일찍일찍 왔던 동네다 보니까 밥집들 다 문닫을 준비 하고 말차 디저트 가게들 샷다 내린 풍경이 좀 아쉽긴 했다. 저번엔 뵤도인은 보고, 스타벅스 뵤도인점은 안 와봤는데 오늘은 반대로 뵤도인을 거르고 스타벅스는 와봤음. 내부가 진짜 이뻤다. 통유리 너머로 단풍 색이 너무 이뻐서 커피 마실 맛 나겠더라. 매장은 크진 않았어. 우지니까 말차 라떼로 한잔. 사실 걸어가면서 먹을거라 테이크아웃 함. 해가 빠르게 지는지라 목적을 위해 걸음을 서둘렀음. 우지 강을 따라 걷다 보면, 우지 역에서 도보 30~40분 거리에 있는 곳이 오늘의 목적지. 저 멀리 보이는 작은 현수교가 오늘 우지 방문의 이유. 아마가세 구름다리 라는 곳인데, 이미 알 사람은 다 아는 윤동주의 마지막 소풍 사진 속 배경으로 한국인에게는 잘 알려진 곳. 생전 윤동주 시인이 찍은 마지막 사진 속 장소고, 이 날 이후 윤동주 시인은 형무소로 끌려가 생을 마감했다고 함. 이런 사연이 있는 장소다 보니 한국인들이 자주 찾는 곳인데 이날은 뭔가 알고 오신 건지 그냥 이뻐서 찍는건지 서양인 부부도 열심히 셔터를 누르고 계셨음. 아마가세 구름다리에서 도보 10분 정도 더 지나면 이런 곳에 댐이 다 있네 싶은 위치에 나름 웅장한 크기의 아마가세 댐이 있음. 이 댐을 보러 온 건 아니고, 이 댐을 마주보고 다리를 건너면 시인 윤동주 기억과 화해의 비 라는 윤동주 시비가 있음. 구글맵에도 나오니 찾기는 어렵지 않다. 한국어로 적힌 윤동주 시인의 '새로운 길' 이 새겨져 있고 일어로도 번역되어 있음. 누군가 다녀간건지 꽃다발도 하나 놓여져 있었음. 나는 문학도도 아니고 윤동주 시인의 팬도 아니지만 그냥 한국인이다 보니 이런 장소가 있다는 것쯤은 자주 접해와서, 그래도 우지 세번을 갔는데 어디 멀리 있는 것도 아니고 역에서 30분 거리면 한번쯤 가야 하지 않나? 싶어서 이번에 방문하게 됨. 돌아갈 때는 해가 완전히 저물어서 밤이 되어버렸다. 아까 들렀던 뵤도인 점, 클로징 타임이 오후 6시인데 아직 5시 45분 정도일 때라 안에 사람들이 꽤 남아있더라. 그리고 주변 가게들이 문 다 닫고 나서 퇴근하는 직원들끼리 여기서 커피를 테이크아웃 해가는 것 같음. 몇몇이서 커피 5~6잔씩 포장해서 각자 가게 앞에 기다리는 다른 직원들이랑 나눠마시며 퇴근하더라고. 우지의 밤 모습은 처음인데 색다르고 좋았다. 뭐 딱히 볼게 있진 않지만 그냥 그 분위기만으로도 참 좋은 그런 곳. 해는 졌지만 시간은 아직 6시, 호텔에 바로 들어가긴 너무 이르고 해서 생각해낸 건 또시미 이나리. 입장료도 없고, 24시간 개방이니 만만하면 여기만 들락날락하는듯. 심지어 바로 전 여행에도 밤에 할거 없어서 왔었는데 이번에도 또 할거 없어서 밤에 오게 됐다. 전엔 완전 저녁 11시 이럴 때 왔었는데 이번엔 가게들이 아직 영업하는 곳이 남아있어서 저녁먹을 곳을 찾을 수 있었다. 수제버거로 유명한 드래곤 버거. 난젠지 쪽에도 점포가 있고 그쪽은 안 가봤지만 여긴 게이한 후시미이나리역 바로 앞에 있어서 접근성이 아주 좋은 편. 버거메뉴는 단품 1500엔이고 4개 바리에이션중에 하나를 선택할 수 있다. 시소(일본 깻잎)같은 거 개극혐해서 고민하다 그냥 클래식으로 선택. 여긴 맛은 진짜 괜찮은데 가격에서 벽 느낌... 버거 단품도 1500엔 인데 음료도 기성품 안 팔고 크래프트콜라 이런거 700엔씩 받아서 팔다보니 버거 + 음료 하면 인당 2천엔은 우스운 곳. 그래도 맛있고 매장도 깔끔하니 분위기 좋은데다 사람도 거의 없는 시간대라 여유로운 저녁으로서는 탁월한 선택이었던 거 같음. 런던에서 개최되는 버거대회에서 2연속 우승한 가게라는데 버거는 사실 그정돈가 싶은 약간 쉑쉑버거 스타일? 인데 감자튀김은 맥날 롯데리아 버거킹 맘스터치 줄세워놓고 싸대기 챱챱 갈길 정도로 맛있음. 그래서 그런가 무슨 카페마냥 감튀만 쌓아놓고 노트북 두들기던 서양인도 하나 있었어. 후시미이나리 근처에 있는 치이카와 모구모구 혼포. 문은 닫았더라. 치이카와 좋아해서 한번씩 들러보는 곳인데. 아무튼 또 다시 찾아온 밤의 후시미이나리. 신사들이 주로 쓰는 주황색 섞인 저 붉은 컬러감이 조명빛을 받으면 묘한 따뜻함을 주는 것 같다. 밤이라서 깊이 들어가지는 않고 으레 그렇듯 조명 켜진 곳들만 스리슬쩍 둘러보는 정도. 사람 없을 때라 주변 인파 신경 안쓰고 사진찍기도 좋음. 대신 조명이 한정적이라 각도나 이런 걸 신경써줘야 사진이 잘 나오는데 그런거만 잘 고려하면 오히려 낮보다도 분위기 있는 그림이 되는듯. 나가다가 주머니에 쩔그럭거리는 쓰잘데기 없는 10엔 동전 생각나서 본당으로 다시 빠꾸한 뒤 두어개 넣고 감기걸리지 않게 해달라고 가볍게 기도나 올렸다. 날이 워낙 추워야지, 오죽하면 파브론 하나 사다가 들고다니면서 아 좀 쎄한디? 싶을 때마다 먹었다. 대낮에는 도떼기시장 저리가라인 후시미이나리 정문이랑 토리이 밑에서 한적하게 사진 찍을 수 있는 기회는 좀처럼 없다. 이래놓고도 다음에 또 밤에 올 거같지만 아무튼 밤에만 누릴 수 있는 특권이지... 그렇게 후시미이나리까지 둘러보고 편의점에서 저녁거리 몇개 집어서 하루를 마무리했음. 남은 이틀 중 하루는 점심 귀국이라 일정이 뭐가 없었기 때문에 사실상 여행으로 보낸 건 하루 남아서 앞으로 여행기 1~2편이면 다 정리가 될 것 같다.... 마지막으로 한번만 의지력에 채찍질 좀 해야겠음 ㅜ
작성자 : 호랑신고정닉
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