10배 농축 PCR 버퍼 (10x PCR Buffer) 조제 방법 설명

10배 농축 PCR 버퍼 (10x PCR Buffer) 조제 방법

필요 부피 요약

KCl 1 M: 5.00 mL = 5000 µL
Tris·Cl 1 M: 1.00 mL = 1000 µL
MgCl₂ 1 M: 0.15 mL = 150 µL
Triton X-100 20%: 0.50 mL = 500 µL
물: 3.35 mL = 3350 µL
총합: 10.00 mL

이렇게 조성하면 10×에서의 농도는 KCl 500 mM, Tris·Cl 100 mM, MgCl₂ 15 mM, Triton X-100 1%가 되고, 1:10으로 희석해 1×로 쓰면 각각 50 mM, 10 mM, 1.5 mM, 0.1%가 된다. 이는 전형적인 Taq PCR 버퍼 조성과 일치한다.

 

KCl 10x PCR Buffer

PCR 버퍼 제조, 농도 계산

PCR, 즉 중합효소 연쇄 반응은 현대 분자생물학에서 없어서는 안 될 핵심 기술이다. DNA를 증폭하는 이 과정은 극도로 정밀한 조건과 정확한 시약 조성을 요구한다. PCR의 성공을 좌우하는 중요한 요소 중 하나가 바로 10배 농축 PCR 버퍼의 제조인데, 이때 필요한 각 성분의 양을 정확히 계산하는 것이 무엇보다 중요하다. 단순한 레시피를 넘어, 그 뒤에 숨어있는 과학적 원리를 이해하는 것은 연구의 신뢰성을 높이는 첫걸음이라 할 수 있다.

이 버퍼를 제조하는 것은 마치 복잡한 요리 레시피를 따라 하는 것과 같다. 재료를 단순히 섞는 것을 넘어, 각 재료의 농도와 부피를 정확히 계산해야만 원하는 최종 결과물을 얻을 수 있다. 우리가 흔히 사용하는 **희석 공식(C1​V1​=C2​V2​)**은 이 과정에서 가장 핵심적인 도구이다. 이 공식은 용액의 농도(C)와 부피(V) 사이의 관계를 명확하게 보여주며, 원하는 최종 농도를 얻기 위해 필요한 원액의 양을 정확하게 산출하도록 돕는다.

각 시약별 농도 계산 과정

예시로 제시된 10배 농축 PCR 버퍼는 KCl, Tris.Cl, MgCl2, 그리고 Triton X-100을 포함하고 있으며, 최종 부피는 10 mL이다. 각 성분의 최종 농도와 기존 스톡 용액의 농도를 고려하여, C1​V1​=C2​V2​ 공식을 적용하면 필요한 원액의 부피를 계산할 수 있다.

1. 염화칼륨 (KCl) 계산

우선, 염화칼륨의 최종 농도는 500 mM, 스톡 용액의 농도는 1000 mM이다. 최종적으로 10 mL의 버퍼를 만들고자 한다면, 공식은 다음과 같이 적용된다.

(1000 mM) × V1​ = (500 mM) × (10 mL)

여기서 V1​을 구하기 위해 식을 정리하면 다음과 같은 결과가 도출된다.

계산 식

이 계산을 통해 최종 농도를 맞추기 위해 1 M KCl 스톡 용액 5 mL가 필요하다는 것을 알 수 있다. 이 과정은 다른 모든 시약에도 동일하게 적용된다.

 

다른 시약들의 부피 계산

• Tris.Cl: 최종 농도 100 mM을 위해 1 M 스톡 용액 1 mL가 필요하다.
• MgCl2: 최종 농도 15 mM을 위해 1 M 스톡 용액 0.15 mL, 즉 150 µL가 필요하다.
• Triton X-100: 최종 농도 1%를 위해 20% 스톡 용액 0.5 mL가 필요하다.

 

시약 총 부피:

5 mL+1 mL+0.15 mL+0.5 mL=6.65 mL

최종 부피 10 mL를 맞추기 위해 필요한 물의 양은:

10 mL − 6.65 mL = 3.35 mL

이 계산을 통해 3.35 mL의 물이 필요하다는 것을 확인할 수 있어. 이 과정을 통해 10배 농축 PCR 버퍼를 정확한 농도로 만들 수 있다는 걸 알 수 있다.

 

이러한 계산 과정을 거쳐 버퍼를 제조하면 원하는 정확한 농도의 용액을 만들 수 있다. 이는 단순한 실험 과정의 수행을 넘어, 각 단계의 과학적 근거를 명확히 이해하고 있다는 증거가 된다. 정밀한 계산과 정확한 용액 제조는 PCR 실험의 성공률을 높이는 필수적인 조건이다.

 

 

팁

1. Tris pH: Tris는 온도 민감하다. 최종 사용 온도(보통 실온)에서 pH 8.3~8.8 범위로 맞춘 1 M Tris·HCl 스톡을 쓰는 게 안전하다. 혼합 후 온도 평형을 거친 뒤 필요하면 pH를 미세 조정하고 QS로 10.00 mL를 맞춘다.
2. Triton 취급: 점성이 높다. 20%는 v/v 기준을 가정한다. 정확도를 위해 500 µL는 양적자 피펫이나 넓은 팁을 쓰고, 용액을 미리 실온으로 두어 점성을 낮춘다.
3. 혼합 순서: 물 약 2 mL → KCl → Tris → MgCl₂ → Triton → 물로 9.7 mL 근처까지 채우기 → 완전 혼합 → 온도 평형 → 필요 시 pH 확인 → 정확히 10.00 mL로 QS.
4. 멸균/보관: 0.22 µm 여과 후 소분 보관을 권장한다. –20°C 장기, 4°C 단기. Triton 때문에 장기간 –20°C에서는 약간의 탁도가 생길 수 있으나 녹으면 정상.
5. 대체 스톡을 쓸 때: 예를 들어 MgCl₂ 0.5 M 스톡이면 필요한 부피는 300 µL가 된다. 일반식 V₁ = C₂V₂ / C₁로 바로 환산하면 된다.