We have studied the yield of 58-nuclotide run-off transcripts obtained from in vitro SP6 RNA polymerase transcription using incomplete factorial and response surface methods. Incomplete factorial experiments were first used to estimate the relative impact of eight variables, a kind of buffer, pH of buffer, concentrations of buffer, DTT, NTP, DNA templates, and SP6 RNA polymerase on the yield of 58-nucleotides run off transcripts. Sixteen trials were performed according to a balanced and randomized design. We calculated the contrast coefficient From these coefficients we selected the significant variables. The concentration of SP6 RNA polymerase, DNA template, and NTP proved to be significantly correlated with the yield of RNA. We then optimized the yield with two designed, response surface experiments. Eighteen experiments were performed to sample the quadratic surface relating the yield to be three significant variables. Coefficients of the quadratic function with all two-factor interactions were and significant coefficients were retained. Partial differentiation of the resulting quadratic model showed it to possess an optimum. In first response surface experiments we obtained the optimal value of each variable. The optimal concentration of NTP and DNA were within the range of experimental variation but the optimal value for SP6 RNA polymerase was out of the range. So we again designed the second response surface experiments which made the optimal point as the center the new range. We obtained the new optimal values. And we optimized the concentration of $MgCl_2$. Transcription performed at the corresponding conditions yielded about 2-fold more that other conditions, confirming the predictive value of the experimentally determined response surface method.
우리는 불완전 인자 계획법과 반응 표면 방법을 사용하여 SP6 RNA 중합효소로부터 만들어지는 짧은 RNA에 대해 연구하였다. 불완전 계획법에서는 8가지 인자가 전사에 미치는 효과를 측정하는데 사용하였다. 8가지 인자로는 완충액의 종류와 농도, pH, DTT, $MgCl_2$, NTP, DNA 주형, SP6 RNA 중합효소이다. 우리는 16개의 조건들을 가지고 실험하여 비교상수(Bi)를 구하였다. 이 상수들로부터 우리는 중요한 인자들을 찾아냈다. NTP, DNA 주형, SP6 RNA 중합효소의 농도가 SP6 RNA 중합 효소를 이용한 전사반응에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 우리는 18개의 다른 조건아래에서 전사반응으로 두 개의 반응 표면실험을 이용하여 RNA의 생산의 최적화를 위한 위의 3가지 인자들의 조건을 찾아냈다. 첫 번째 반응 표면 실험에서 우리는 각 인자의 최적조건을 얻어냈다. NTP와 DNA주형의 최적농도는 실험 범위 내에 있었으나 SP6 RNA중합효소는 실험범위 밖에 있어 이 결과를 믿을 수 없어서 다시 반응 표면 계획법으로 실험을 반복하였다. 두 번째 반응 표면 계획법도 첫 번째 마찬가지로 18개의 조건에서 수행하였다. 우리는 두 번째의 반응 표면 실험에서 실험범위 내에서 각 인자들의 최적조건을 찾아내었다. $MgCl_2$ 농도를 최적화 하기위해 다른 조건은 반응 표면 분석에서 나온 조건으로 하고 $MgCl_2$의 농도를 변화 시켜 최적농도를 얻었다. SP6 RNA 중합효소를 이용한 다른 전사 최적조건과 비교해 보니 2배 이상의 RNA의 생산의 증가를 가져왔다.
