DNA 용액 구성은, 도입할 유전자를 적절한 프로모터에 연결한 플라즈미드와 co-injection marker 플라즈미드로 이루어집니다.

각각의 DNA를 물에 희석하여 총 10ng/ul의 농도로 준비하는데, 이 때 각각의 플라즈미드 농도는 유전자와 프로모터에 따라 적정량이 다를 수 있으니 같은 플라즈미드나 프로모터를 사용한 다른 논문을 참조하시면 좋습니다.

때로는 filler DNA를 넣어주어 10ng/ul의 농도의 총량을 맞출 수도 있습니다. 이 때 쓰는 filler DNA는 선충세포에서 읽히지 않은 DNA로서 DNA ladder, 또는 empty vector 등이 쓰입니다. DNA 용액은 순도가 높을 수록 injection 효율이 좋아지므로 높은 purity를 보장하는 miniprep 또는 midi, maxiprep kit를 사용하는 것이 좋습니다.

형질전환종은 주입한 DNA를 일부러 염색체에 삽입하는 과정을 거치지 않은 한 extrachromosomal array로서 존재하게 되고 이는 다음 세대에 100% 전달되지 않기 때문에 배양시 매 세대마다 형질전환 DNA를 가지고 있는 선충을 골라주는 과정을 거쳐야 합니다.

이 때 형질전환종 식별 방법은 co-injection marker의 형질을 찾는 것인데, co-injection marker는 시각적으로 형질전환종을 식별이 가능하게끔 특정 부분에 형광단백질이 발현하게 하거나 움직임의 변화를 가져오는 유전자를 지닌 플라즈미드를 사용합니다.

사용하는 형질전환종의 genotype 정보를 참고하여 해당 형질을 골라 배양하면 됩니다.

외부 DNA가 플라즈미드 형태로 주입되면 해당 DNA는 여러 개의 복제본이 서로 연결되어 뭉친 형태로 세포핵에 존재합니다.

이를 extrachromosomal array라고 합니다.

이로 인해 나타나는 현상으로서 주의해야 할 것은:

돌연변이는 기존 유전자를 손상시키거나 변형시키는 반면, 형질전환은 외래 DNA를 추가로 주입해서 새로운 기능이나 발현을 유도합니다.

즉, 돌연변이는 파괴(disruption), 형질전환은 추가(addition) 방식입니다.

예쁜꼬마선충이 원래 발현하지 않은 외부 유전자를 발현하고 싶을 때, 또는 특정 유전자 변이종에서 해당 유전자를 특정 부분에만 다시 발현시키고 싶을 때 형질전환종을 제작하게 됩니다.

또 다른 경우는, 조직이나 세포별 유전자 발현양을 알고 싶을 경우, 예쁜꼬마선충은 특정 조직이나 기관을 해부하여 분리하는 것이 어렵기 때문에, western blot 이나 qPCR 대신 해당 유전자 프로모터에 형광단백질을 발현시켜 형광단백질의 양을 in vivo에서 측정함으로서 발현양을 가늠합니다.

사람의 폐질환을 직접 연구하기는 어렵기 때문에, 과학자들은 마우스를 이용하여 비슷한 병을 흉내낸 모델을 만듭니다. 이를 통해 질병의 원인을 밝히고, 새로운 치료법을 실험할 수 있습니다.