DNA 농도 계산기

DNA 농도 계산기는 260나노미터에서 측정한 UV 흡광도 판독값(A260)을 나노그램/마이크로리터(ng/µL) 단위의 DNA 농도로 변환합니다. 또한 시료에 포함된 DNA의 총량을 마이크로그램(µg) 단위로 보고합니다.

A260 흡광도란?

A260은 용액이 파장 260나노미터의 자외선을 흡수하는 정도입니다. DNA는 뉴클레오타이드 염기 때문에 이 파장 부근에서 자외선을 가장 강하게 흡수합니다. 분광광도계는 시료와 동일한 완충액으로 바탕값을 측정하여 배경 흡광도를 제거한 뒤 A260을 측정합니다. 용액에 DNA가 많을수록 A260 판독값이 높아집니다.

DNA 농도 공식

이중 가닥 DNA는 농도에 비례하여 자외선을 흡수하며, 이러한 관계를 Beer-Lambert 법칙이라고 합니다. 표준 1센티미터 광로에서 A260 판독값이 1.0인 용액에는 이중 가닥 DNA가 약 50 ng/µL 포함되어 있습니다. 변환 계수인 이 수치를 사용하면 모든 A260 판독값을 농도로 변환할 수 있습니다.

DNA 농도(ng/µL) = A260 × 50 × 희석 배수

희석 배수는 시료를 측정하기 전에 실시한 희석을 반영합니다. 희석하지 않고 측정한 시료의 희석 배수는 1입니다.

DNA 총 수율 계산 방법

농도를 알면 시료의 부피를 이용하여 시료에 포함된 DNA의 총 질량을 구할 수 있습니다.

DNA 총량(µg) = 농도(ng/µL) × 부피(µL) ÷ 1000

DNA 농도 계산 방법: 단계별 안내

측정하기 전에 시료를 충분히 혼합합니다. DNA가 튜브 벽에 붙거나 고르게 가라앉지 않을 수 있습니다.
농도가 매우 높으면 시료를 희석하여 A260 판독값이 0.1에서 1.0 사이가 되도록 합니다. 이 범위를 벗어나면 분광광도계 판독값의 신뢰도가 가장 낮습니다.
희석에 사용한 것과 동일한 완충액으로 분광광도계의 바탕값을 측정한 다음, 260 nm에서 시료를 측정합니다.
A260 판독값, 시료 부피 및 희석 배수를 계산기에 입력하여 농도와 총 수율을 구합니다. 결과가 표시되려면 세 입력란을 모두 채워야 하며, 부피는 영보다 커야 합니다.

풀이 예제

예시 1: 희석하지 않은 시료

A260 판독값은 0.5이고 희석하지 않았으며(희석 배수 1), 시료 부피는 100 µL입니다.

농도 = 0.5 × 50 × 1 = 25 ng/µL
DNA 총량 = 25 × 100 ÷ 1000 = 2.5 µg

예시 2: 희석한 시료

한 튜브에 정제된 DNA 50 µL가 들어 있습니다. 그중 일부를 10배 희석했으며, 희석한 부분의 A260 판독값은 0.75였습니다. 희석 배수는 해당 판독값을 원래 튜브의 농도로 환산하는 데 사용하며, 총 수율 계산 단계에 입력하는 부피는 50 µL입니다.

농도 = 0.75 × 50 × 10 = 375 ng/µL
DNA 총량 = 375 × 50 ÷ 1000 = 18.75 µg

희석 배수 계산

희석 배수 = 희석 후 총부피 ÷ 원래 시료의 부피

DNA 용액 5 µL에 완충액 45 µL를 넣으면 총부피는 50 µL가 되므로 희석 배수는 50 ÷ 5 = 10입니다. 희석하지 않은 시료의 희석 배수는 1입니다.

일반적인 DNA 농도 범위

농도는 시료 유형과 추출 방법에 따라 달라집니다. 게놈 DNA 추출물의 농도는 일반적으로 약 10~100 ng/µL입니다. 플라스미드 DNA 조제물은 더 높은 농도를 보이는 경우가 많으며, 때로는 수백 ng/µL에 이릅니다. 특정 방법에서 예상되는 범위를 크게 벗어난 결과는 추출 또는 측정 자체에 문제가 있음을 나타낼 수 있습니다.

UV 흡광도 측정의 한계

A260 측정은 빠르지만 DNA를 측정하는 가장 민감하거나 특이적인 방법은 아닙니다. 단백질, RNA 및 일부 완충액 성분도 260 nm 부근의 빛을 흡수하여 판독값을 높일 수 있습니다. 과학자들은 단백질 오염 여부를 선별하기 위해 농도와 함께 A260/A280 비율을 확인하는 경우가 많으며, 약 1.8의 비율은 일반적으로 순수한 DNA 시료를 나타냅니다. Qubit 분석과 같은 형광 염료 기반 방법은 이중 가닥 DNA에만 결합하므로 희석되었거나 불순한 시료에서 더 정확한 판독값을 제공하지만, 추가 시약과 형광 측정기가 필요합니다.

자주 묻는 질문

A260으로 DNA 농도를 어떻게 계산하나요?

A260 판독값에 이중 가닥 DNA의 표준 변환 계수인 50을 곱한 다음 희석 배수를 곱합니다. 시료를 희석하지 않았다면 희석 배수로 1을 사용합니다.

적절한 A260/A280 비율은 얼마인가요?

약 1.8의 비율은 일반적으로 순수한 DNA 시료를 나타냅니다. 더 낮은 비율은 단백질 오염을 시사합니다. 2.0보다 높은 비율은 RNA 오염을 나타낼 수 있습니다.

이 계산기를 RNA에도 사용할 수 있나요?

직접 사용할 수는 없습니다. RNA에는 40 ng/µL라는 변환 계수를 사용하며, 이는 50과 다릅니다. RNA 농도를 추정하려면 계산기 결과에 0.8(40 ÷ 50)을 곱하거나, A260 × 40 × 희석 배수를 직접 사용합니다.

A260 판독값은 왜 0.1에서 1.0 사이여야 하나요?

Beer-Lambert 법칙에 따르면 흡광도는 주로 이 범위에서 농도에 대략 비례합니다. 이 범위를 벗어나면 판독값의 신뢰도가 낮아지므로, 농도가 너무 높거나 너무 낮은 시료는 다시 측정하기 전에 희석하거나 농축해야 합니다.

농도와 순도의 차이는 무엇인가요?

농도는 ng/µL 단위로 존재하는 DNA의 양을 나타냅니다. 순도는 주로 A260/A280과 같은 흡광도 비율을 기준으로 시료가 얼마나 깨끗한지를 나타냅니다. 농도가 높으면서도 불순할 수 있고, 농도가 낮으면서도 매우 순수할 수 있습니다.

ng/µL를 µg/mL로 어떻게 변환하나요?

두 단위의 수치는 동일합니다. 1 ng/µL는 1 µg/mL와 같으며, 이는 질량 단위와 부피 단위가 각각 1000배씩 변하기 때문입니다.

참고 문헌

Sambrook, J. 및 Russell, D. W. (2001). Molecular Cloning: A Laboratory Manual (3판). Cold Spring Harbor Laboratory Press.
Gallagher, S. R. 및 Desjardins, P. R. (2006). 흡광 및 형광 분광법을 이용한 DNA와 RNA의 정량. Current Protocols in Molecular Biology, 76(1), A-3D.
Manchester, K. L. (1995). 핵산 순도 측정을 위한 A260/A280 비율의 유용성. BioTechniques, 19(2), 208–210.

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