PFGE란? #

PFGE란 Pulsed-Field Gel Electrophoresis(펄스필드 젤 전기영동)의 약칭으로 식중독이나 감염증을 일으키는 병원체 간의 감염원 규명에 활용하는 표준 방법으로 병원체의 동정을 위한 DNA fingerprint 기술이다.

PFGE의 원리 #

1. 미생물의 DNA를 제한효소(고유한 염기서열을 인식하고 절단하는 효소, molecular scissors)를 이용하여 몇 개의 단편으로 절단한다.
2. 일반 전기영동법은 전기를 거는 방향이 1개 방향이지만, PFGE법에서는 전기를 2개 방향에서 번갈아 건다.
3. 젤 중의 DNA는 구겨진 실 조각과 같은 상태로 존재하는데 여기에 전기를 걸면 실 조각이 펴진 후 젤 속에서 이동한다고 볼 수 있다. 긴 DNA가 펴지기 위해서는 짧은 DNA보다 시간이 걸리기 때문에 전기를 걸기 시작하고 실제로 DNA가 움직이기 시작하는 데에는 긴 DNA일수록 시간이 더 걸린다. 일정시간마다 전기의 방향을 변화시키면 긴 DNA는 전기의 방향에 따라이동방향을 바꾸는데 더 많은 시간이 걸리기 때문에 실제 젤 중에서 이동하는 거리는 짧아진다. 반대로 짧은 DNA는 방향전환에 시간이 걸리지 않기 때문에 긴 거리를 이동할 수가 있다.
4. 이러한 이동거리의 차이에 의해, 젤 속에서 긴 DNA와 짧은 DNA를 분리할 수가 있다. 전기영동한 후의 젤을 색소로 염색하여 자외선을 조사하면 DNA가 형광을 발하는 밴드로 보인다. 이와 같은 DNA 영동 패턴의 비교를 통하여 균주의 같고 다름을 비교한다.

PFGE 의의 #

• PFGE subtyping은 많은 병원성 세균의 subtyping에 적용되면 역학적으로 유래가 같을 가능성이 높다.
• 해석한 세균끼리 똑같은 영동패턴을 나타낸 경우는 그들 유전자에 차이가 없고 역학적으로 유래가 같을 가능성이 높다.

PFGE 한계점 #

• 실험소요 시간이 2-3일이 걸린다.
• 실험결과 가 실험자에 따라 다르게 나올 수 있기 때문에 고도로 숙련된 테크니션이 필요함
• 동시에 겔의 모든 밴드가 분리되지 않는다.
• 동일 밴드가 동인한 DNA 조각인지 알 수 없다.
• 밴드들이 명확히 구분되지 않는다.
• 제한효소로 인식되는 특정 염기서열에 대한 차이를 나타낸 것으로 유전자 전체의 염기배열을 비교하는 것은 아니다.
• 어떤 strains은 PFGE로 타이핑 할 수 없다.

출처 #

http://www.cdc.gov/pulsenet/pathogens/pfge.html

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