Bacteria에 heat shock을 주면 형질전환되는 원리는 무엇인가요?

Question

E.coli competent cell에 heat shock을 주었을 때 외부 DNA를 잘 받아들이게 되는 원리는 무엇인가요?

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

E.coli의 competent cell이 외부 DNA를 잘 받아들이는 원리는 "heat shock" 혹은 열충격에 의해 세포막의 투과성이 증가하는 것에 기인합니다. 열충격은 세포막을 일시적으로 불안정하게 만들어 DNA의 투과를 용이하게 합니다.

일반적인 E.coli의 세포막은 부분적으로 투과성이 제한되어 있어 외부 DNA를 받아들이는 데 어려움을 겪습니다. 그러나 열충격을 주면 세포막의 구조가 변하고, 이로 인해 세포막 내부의 플루이드 모자이크 모델이 불안정해집니다. 이는 DNA 분자가 세포막을 통과하기 쉬운 임시적인 상태를 만들어줍니다.

또한, 열충격은 세포막 내부의 리포포스팅이라는 단백질을 활성화시켜 외부 DNA와의 상호작용을 촉진시킵니다. 이러한 과정으로 인해 외부 DNA는 세포막을 통과하여 세포 내부로 들어가게 되고, 이후 수리 및 재조합 과정을 거쳐 외부 DNA가 세포의 유전자로 통합될 수 있습니다.