DNA는 1897년 미셔(Miescher)에 의해서 처음으로 발견되었지만, DNA가 유전물질이라는 것은 1928년 그리피스(Griffith)의 형질전환실험, 1944년 에이베리(Avery) 등의 형질전환 물질에 대한 생화학적인 연구, 그리고 1952년 허쉬(Hershey)와 체이스(Chase)의 방사성 동위원소를 이용한 바이러스의 유전연구를 통해서 규명되었다. 1953년에 왓슨(Watson)과 크릭(Crick)에 의한 DNA 이중나선 구조의 규명은 분자생물학의 발달과 DNA 재조합 시대를 여는 계기가 되었다. DNA 기술은 사람을 포함하는 많은 생물의 유전체연구의 완성을 가져왔고, 형질전환 동식물의 생산, 사람의 질병 예방과 치료, DNA 지문을 이용한 과학적 수사, 친자 확인 등 우리 실생활과 매우 밀접한 연관성을 갖게 되었다. 따라서 DNA를 교육 현장에서 학생들이 직접 뽑아서 눈으로 확인하는 것은 매우 중요한 의미가 있다고 생각된다. 본 연구에서는 구입이 쉽고 저렴한 재료인 브로콜리, 키위 및 바나나를 이용하여 DNA를 추출하는 과정을 연구하였다. 전통적인 복잡한 방법 대신에 세제와 에탄올만으로도 눈으로 확인할 수 있을 만큼 많은 양의 DNA를 나무젓가락으로 감아올릴 수 있었다. 추출된 DNA의 양은 키위에서 실험재료의 단위 무게 당 가장 많은 양의 DNA가 추출되지만 추출액의 색깔이 DNA 덩어리와 비슷하여 관찰이 용이하지 않았으며, 반면에 상대적으로 적은 양이 추출되는 브로콜리는 색깔의 대비로 DNA가 뚜렷하게 관찰되었다. 추출된 DNA를 페놀로 처리하였을 때 단백질이 검출되었기 때문에 추출된 DNA는 단백질도 일부 포함하고 있는 것으로 생각된다. 추출된 DNA는 발암성 물질인 에씨디옴 브로마이드(Ethidium Bromide, EtBr)뿐만 아니라 교육현장에서 이용되는 염색약인 메틸렌블루 용액 및 아세트올세인 용액으로도 염색되었다. 따라서 본 연구 결과는 DNA 추출 및 확인 실험이 중등교육 현장에서도 탐구활동으로 활용가능하며, 향후 새로운 교과과정 개편에서 분자생물학 실험으로 이용될 수 있을 것으로 생각된다.
DNA was first discovered by Miescher in 1897, but it was later recognized as genetic material from transformation experiment by F. Griffith in 1928, from biochemical analysis on transformation material by O. Avery in 1944, and finally from study of virus genetics using isotope by A.D. Hershey and M. Chase. J. Watson and F. Crick discovered DNA double helix structure, which opened the era of molecular biology and the DNA recombinant technology. DNA technology has been widely used in producing genetically transformed plant and animals, prevention and treatment of human disease, forensic medicine, paternity test, etc. In this study, we studied the way to extract the genetic materials from broccoli, kiwi and banana. Instead of complex and dangerous traditional way, DNA was extracted just with detergent and ethanol, and then wound up with wood chopsticks. Kiwi gave the most plenty of amount of DNA, but DNA was not able to be easily recognized due to background color. On the while, although brocoli gave the least amount of DNA, but the genetic materals were easily recognized from the green background. Phenol treatment showed that the extracted DNA actually contained protein as well. The extracted DNA was stained with ethidium bromide(EtBr) as well as methylene blue and aceto-orcein dyes. The later two dyes are not harmful. Taken together, we suggest that DNA extraction experiment can be carried out in the secondary school and included in the next version of science textbook.
