이번 글에서는 Primer Database인 PrimerBank에 대한 설명과 PrimerBank사용법을 TP53을 예로 간략하게 살펴보고자 한다.
실험적으로 검증된 프라이머 은행? PrimerBank 사용법
PrimerBank의 특징과 장점
PrimerBank는 PCR 프라이머에 대한 공개 데이터베이스이다. 이곳에서 제시하는 프라이머는 유전자 발현 분석과 real-time PCR을 위한 것으로 가장 잘 알려진 인간 및 마우스 유전자를 포함하여 약 306,800개 이상의 프라이머 데이터를 제공하고 있다고 한다.
앞선 글에서 PrimerBLAST, Primer3와 같은 프로그램을 이용하여 원하는 유전자의 프라이머를 직접 디자인하는 방식도 있지만, 이 공개 DB 사이트와 같이 프라이머 DB를 검색하여 원하는 프라이머를 탐색해 볼 수도 있을 것이다.
이 DB에서 프라이머를 검색하는 방법에는 GenBank Accession, NCBI protein access, NCBI Gene ID, Gene SymbolNew!, PrimerBank ID 또는 키워드(유전자 설명) 등 여러 가지 방법이 있으며 Primerbank Sequence DBNew!에 대해 유전자 서열을 사용하여 Blast할 수도 있을 것이다.
특히 중요한 점은 이 사이트에서의 프라이머 디자인 알고리즘은 PCR 특이성과 효율성에 대해 실시간 PCR 실험을 통해 광범위하게 테스트 하였다는 것이다. 예를 들어 real-time PCR 후의 아가로스 겔 전기영동 (agarose gel electrophoresis) 및 PCR 산물의 시퀀싱을 통해 27,681개의 마우스 유전자에 해당하는 26,855개의 프라이머 쌍을 테스트했다고 한다. 이와 같은 방식을 통해 아가로스 겔 전기영동을 기준으로 프라이머 디자인 성공률이 82.6%(성공한 프라이머 쌍 22,187개)에 이른다고 한다.
특히 마우스 프라이머에 대한 모든 실험 검증 데이터는 PrimerBank에서 얻을 수 있으며, 각 정보 페이지에 표시된 해당 링크를 따라가면 세부적인 내용을 볼 수 있다.
앞선 글에서 설명했듯이, 프라이머 디자인한 프라이머의 PCR 효율성과 특이성은 실험적으로 검증한 후 사용해야 하는 번거로움을 피할 수 없는데, 이 사이트에서 제공되는 상당수의 프라이머는 위와 같은 실험 검증 작업을 거쳤기 때문에 우리가 부딪힐 수 있는 시행착오를 최소화 할 수 있다는 점이 매력적이다.
다만, 현재까지 실험 검증된 프라이머는 마우스 유전자에 국한되어 있다는 점이 아쉽다. 향후 보강되어 인간 유전자에 대해서도 검증된 프라이머를 제공하기를 기대한다.
PrimerBank 사용법: mouse ACTA2 프라이머 검색 3단계
자, 그럼 이번에는 이 사이트에서 대표적인 마우스 유전자 ACTA2에 대한 프라이머를 찾아보자.
- 먼저 PrimerBank 사이트를 연다 (구글 검색하면 상단에 있으니 쉽게 찾을 수 있다)
- 검색창에 원하는 조건을 설정한다 (아래 그림 참조, NCBI Gene Symbol, Species, For text).
- 예를 들어 NCBI Gene Symbol, Mouse, ACTA2 조건으로 Submit을 클릭하면 아래와 같은 결과를 얻을 수 있다. 일부 mouse 유전자의 경우 real-time PCR 후 아가로스 젤 전기영동 결과도 함께 제공하고 있으니 확인해 보자.
PrimerBank 사용법: human TP53 프라이머 검색 3단계
자, 그럼 이번에는 이 사이트에서 대표적인 인간 유전자 TP53에 대한 프라이머를 찾아보자.
- 먼저 PrimerBank 사이트를 연다.
- 검색창에 원하는 조건을 설정한다 (아래 그림 참조, NCBI Gene Symbol, Species, For text).
- 예를 들어 NCBI Gene Symbol, Human, TP53 조건으로 Submit을 클릭하면 아래와 같은 결과를 얻을 수 있다.
참 쉬운 세상이다. 하지만, 여기에서 제시하는 프라이머가 각자가 원하는 모든 유전자, 100% 실험 검증된 것은 아님을 유의하자. 다시 말해, 어쨌든 여기에서 제시한 프라이머라도 당신의 실험적 검증 작업이 필요하다는 말이다. 다만, 시행착오를 조금 더 줄 일 수 있다는 점에 의의를 두면 좋을 것이다.
한편, 이 사이트에 실험으로 검증한 당신의 프라이머를 제출할 수도 있다. 프라이머가 제대로 확인되면 데이터베이스에 당신의 프라이머를 추가할 수도 있다고 하니 시도해 보기 바란다.