홍라이프 계산기DNA/RNA 농도 계산기 쉽게 이해하기 — 개념과 원리
PCR, 클로닝, 시퀀싱, 라이브러리 제작 전에는 튜브 안에 핵산이 얼마나 있는지, 얼마나 깨끗한지를 먼저 확인해야 합니다. 자외선 분광 광도법을 쓰면 몇 초 만에 두 가지를 모두 알 수 있습니다. 260 nm 흡광도로 농도를 구하고, A260/A280과 A260/A230 비율로 단백질, 페놀, 염 같은 오염 여부를 판단합니다. 이 계산기는 측정값을 ng/µL 농도와 두 가지 순도 비율로 바꿔 줍니다.
계산 방법
- 농도(ng/µL) = A260 × 환산 계수 × 희석 배수(광로 길이 1 cm 기준)입니다. 계수는 이중 가닥 DNA 50, RNA 40, 단일 가닥 DNA 33, 짧은 올리고뉴클레오타이드는 대략 20입니다.
- A260/A280 = A260 ÷ A280으로 단백질 오염을 확인합니다.
- A260/A230 = A260 ÷ A230으로 230 nm 부근에서 흡수하는 오염 물질을 확인합니다.
- 순도 항목은 A260/A280이 목표값(DNA 1.8, RNA 2.0)과 0.05 이내이고 A260/A230이 1.8 이상이면 'OK'를, 아니면 낮은 비율(단백질 또는 염 오염 의심)을 표시합니다.
원리
비어-람베르트 법칙에 따르면 흡광도는 농도와 광로 길이에 비례합니다(A = ε × c × l). 핵산의 방향족 염기는 260 nm 부근의 빛을 강하게 흡수합니다. 분자생물학에서는 몰 흡광 계수 대신 경험적인 질량 환산 계수를 쓰는데, 50 µg/mL 이중 가닥 DNA 용액은 1 cm 광로에서 A260이 약 1.0입니다. RNA와 단일 가닥 DNA는 염기가 이중 나선으로 쌓여 있지 않아 같은 질량당 흡수가 더 커서 계수가 작습니다. 단백질은 트립토판과 타이로신 때문에 280 nm에서, 구아니딘 염이나 페놀 같은 추출 시약은 230 nm 부근에서 흡수가 커서 오염 지표로 쓰입니다.
예제 풀이
- 입력값: A260 = 0.5, A280 = 0.27, A230 = 0.25, dsDNA(계수 50), 희석 배수 1입니다.
- 농도 = 0.5 × 50 × 1 = 25 ng/µL입니다.
- A260/A280 = 0.5 ÷ 0.27 = 1.85입니다.
- A260/A230 = 0.5 ÷ 0.25 = 2.0입니다.
- dsDNA 기준으로 두 조건(1.85 ≥ 1.75, 2.0 ≥ 1.8)을 모두 만족하므로 순도는 OK로 표시됩니다.
| A260 | 농도 (ng/µL) |
|---|---|
| 0.125 | 6.25 |
| 0.25 | 12.5 |
| 0.375 | 18.75 |
| 0.5 | 25 |
| 0.625 | 31.25 |
| 0.75 | 37.5 |
| 1 | 50 |
결과 해석
순수한 DNA는 A260/A280이 약 1.8, RNA는 약 2.0이며, 이보다 눈에 띄게 낮으면 단백질이나 페놀이 남아 있을 수 있습니다. A260/A230은 깨끗한 시료에서 보통 2.0~2.2 정도이고, 낮으면 염, 탄수화물, 추출 시약 오염을 의심합니다. 종류를 RNA로 고르면 같은 1.85도 2.0에 못 미쳐 260/280이 낮다고 표시됩니다.
흔한 실수
- 희석 배수를 빼먹거나, 10배 희석을 10이 아닌 0.1로 넣는 경우
- RNA 시료에 dsDNA 계수를 고르는 경우
- TE 등 버퍼에 녹인 시료를 물로 블랭크하는 경우
자주 묻는 질문
DNA 시료의 A260/A280이 2.0을 넘는 이유는 무엇인가요?
RNA가 섞여 있거나 약알칼리성 버퍼에서 측정하면 비율이 올라갑니다. RNase 처리나 형광 정량으로 확인할 수 있습니다.
올리고 계수 20은 얼마나 정확한가요?
대략적인 값입니다. 짧은 올리고는 염기 조성에 따라 차이가 크므로 정확한 정량에는 서열로 계산한 흡광 계수를 쓰시기 바랍니다.
출처: Sambrook, J. and Russell, D. W., Molecular Cloning: A Laboratory Manual (Cold Spring Harbor Laboratory Press), 핵산 정량 부록 · Thermo Fisher Scientific, NanoDrop technical notes on 260/280 and 260/230 ratios