DNA

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 DNA (Deoxyribonucleic acid)는 유전자를 이루는 주요 물질이다. 네 종류의 뉴클레오타이드로 이루어져 있으며, 단조로우나 모든 기관의 수많은 특성을 담는다.

DNA는 매우 큰 분자이고 일반적으로 두 polynucleotide 사슬이 코일처럼 쪼여 2.0nm 직경의 이중나선을 형성한다. 각각의 chromosome은 DNA의 두 가닥을 가지고 있다. 두가닥을 크릭선, 왓슨선등으로 구분하기도 한다.

각각의 가닥은 hydrogen 결합에 의해 다른것과 연결되어 있다.

한 가닥의 nucleotides 와 다른 nucleotides의 가닥과 서로 형성한다.

다른 가닥과 인접해 있을 때 purine 과 pyrimidine 염기는 hydrogen 결합으로 되어 있다.

가장 안정적인 hydrogen 결합은 guanine(G)와 cytosine(C) 그리고 adenineA)와 thymine(T0 가 결합했을 때이다.

DNA의 두 가닥을 의미하는 A와T , G와 C 는 염기 서열에서 서로 보완을 해준다.

그래서 G는 항상 C와 함께 찾아지고 A는 항상 T와 함께 찾아진다.


디엔에이 구조

 1개의 염색체엔 수천개의 유전자가 들어 있으며, 하나의 유전자는 다시 약 6000 쌍의 염기로 구성되어 있어, 약 30억 쌍으로 이루어진 DNA 는 길이 1.5 m, 무게 1천억 분의 1g에 불과한 DNA 가닥에 담겨있다.

  • 인체는 60∼100조 개의 세포로 구성.
  • 1개의 세포는 2개의 게놈 ( 46개의 염색체).
  • 1개의 염색체는 수 천개의 유전자로 구성.
  • 1개의 유전자는 수많은 염기 벽돌로 구성.
  • 3개의 염기가 하나의 아미노산을 지정.
  • 아미노산 수 만개가 모여 단백질 합성.
  • 단백질이 각 개인의 형태나 성질을 나타냄.

 

구성물질

DNA, RNA : 뉴클레오타이드가 길게 사슬 모양으로 결합한 핵산이다.

 

왓슨과 크릭의 이중나선 발견

  1. DNA가 유전물질임이 규명되다.
  2. 퓨린 염기의 양과 피리미딘 염기의 양이 일정하며, 이는 생물마다 독특하다. 나아가, 아데닌(A)과 티민(T)의 비율이 1:1, 구아닌(G)와 시토신(C)의 비율이 1:1로 일정하다. (샤가프 E.Chargaff의 발견)에서,
  3. 로절린드 프랭클린이 X-선으로 DNA의 사진을 찍다.
  4. 제임스 왓슨과 프랜시스 크릭이 DNA의 이중나선 구조를 규명하다. 1962년에 이 업적으로 프랭클린의 보스 윌킨즈와 함께 노벨 생리학 ·의학상을 받았다.

 

왓슨과 크릭의 모델 설명

  1. 아데닌과 티민, 구아닌과 시토신이 구조적으로 짝이 맞으므로 나선 구조의 안쪽에서 서로 쌍을 이룬다.
  2. 당-인산 뼈대는 염기가 결합한 평면과 직각으로 존재한다.
  3. 당-염기의 결합각으로 미루어 뼈대는 나선형으로 꼬이면서 올라간다.

 

DNA 복제

  1. DNA의 각 가닥이 따로 풀린다.
- 각 가닥은 상보적인 결합이 가능하므로, 새로운 DNA 분자의 완전한 바탕이 될 수 있다. 
  1. DNA중합효소가 상보적으로 결합할 수 있는 뉴클레오타이드들 사이에 공유결합을 만들어 새로운 나선구조를 합성한다.
  2. DNA 중합효소 복합체가 인식할 수 있는 특정 부위가 DNA상에 존재하므로, DNA 복제는 DNA의 특별한 부위들에서 시작한다.
    • 결합한 DNA중합효소 복합체는 '거품'을 만들면서 원래 DNA를 양쪽으로 풀어나가며 새로운 DNA분자를 합성한다.
    • 생겨난 새로운 DNA는 원본이 된 DNA와 결합하여 거품의 '안쪽'에서 다시 나선구조를 형성한다.
    • 복제가 끝난뒤에는 두 DNA 이중나선이 생긴다.

 


디옥시리보핵산(Deoxyribonucleic acid, 줄여서 DNA)는 유전자를 이루는 주요 물질이다. 네 종류의 핵산로 이루어져 있다. 단조로우나 모든 기관의 수많은 특성을 담는다. 그염기는 아네닌,구아닌,시토신,티민인데, 이 네가지를 배열되어 DNA가 된다.

인간은 23쌍의 염색체를 가지고 있다. 이 염색체속에 유전자가 있으며 게놈은 염색체 전체를 가리키는 말이다. 유전자는 단백질을 어떻게 만들고 무엇을 만들것인지등을 알려준다. 모든 생명현상을 조절하고 통제하는게 단백질인데 이걸 유전자가 통제한다.

인간의 게놈은 31억6천470만 개로 이루어져있다. 또 유전자의 개수는 8만에서 10만으로 추산되지만 많은 사람이 다음과 같이 주장한다.

2만6천-3만8천개 정도라고 주장-HGP와 셀레라사
2만7천7백-3만4천3백개-프랑스 지노스코프의 크롤리우스 박사
3만8천5백개라고 주장-독일 분자생물공학 연구소의 로젠탈 박사-미국 워싱턴 대학의 필 그린 박사
4만8천11개-미국 국립 인간게놈 연구소의 콜린스 박사
6만6천 개 이상으로 밝혀졌다고 주장-미국 오하이오 주립대학 연구팀
인체는 60∼100조 개의 세포로 구성.
1개의 세포는 2개의 게놈 ( 46개의 염색체).
1개의 염색체는 수 천개의 유전자로 구성.
1개의 유전자는 수많은 염기 벽돌로 구성.
3개의 염기가 하나의 아미노산을 지정.
아미노산 수 만개가 모여 단백질 합성.
단백질이 각 개인의 형태나 성질을 나타냄.





구성물질
DNA, RNA : 뉴클레오티드가 길게 사슬 모양으로 결합한 핵산이다.




왓슨과 크릭의 이중나선 발견
DNA가 유전물질임이 규명되다.
퓨린 염기의 양과 피리미딘 염기의 양이 일정하며, 이는 생물마다 독특하다. 나아가, 아데닌(A)과 티민(T)의 비율이 1:1, 구아닌(G)와 시토신(C)의 비율이 1:1로 일정하다. (샤가프 E.Chargaff의 발견)에서,
로절린드 프랭클린이 X-선으로 DNA의 사진을 찍다.
제임스 왓슨과 프랜시스 크릭이 DNA의 이중나선 구조를 규명하다. 1962년에 이 업적으로 프랭클린의 보스 윌킨즈와 함께 노벨 생리학·의학상을 받았다.


왓슨과 크릭의 모델 설명
아데닌과 티민, 구아닌과 시토신이 구조적으로 짝이 맞으므로 나선 구조의 안쪽에서 서로 쌍을 이룬다.
당-인산 뼈대는 염기가 결합한 평면과 직각으로 존재한다.
당-염기의 결합각으로 미루어 뼈대는 나선형으로 꼬이면서 올라간다.


DNA 복제
DNA의 각 가닥이 따로 풀린다. 각 가닥은 상보적인 결합이 가능하므로, 새로운 DNA 분자의 완전한 바탕이 될 수 있다.
DNA중합효소가 상보적으로 결합할 수 있는 뉴클레오타이드들 사이에 공유결합을 만들어 새로운 나선구조를 합성한다.
DNA 중합효소 복합체가 인식할 수 있는 특정 부위가 DNA상에 존재하므로, DNA 복제는 DNA의 특별한 부위들에서 시작한다.
결합한 DNA중합효소 복합체는 '거품'을 만들면서 원래 DNA를 양쪽으로 풀어나가며 새로운 DNA분자를 합성한다.
생겨난 새로운 DNA는 원본이 된 DNA와 결합하여 거품의 '안쪽'에서 다시 나선구조를 형성한다.
복제가 끝난뒤에는 두 DNA 이중나선이 생긴다.
핵산
핵염기: 아데닌 | 티민 | 우라실 | 구아닌 | 시토신 | 푸린 | 피리미딘
뉴클레오시드: 아데노신 | 우리딘 | 구아노신 | 시티딘
뉴클레오티드: AMP | UMP | GMP | CMP | ADP | UDP | GDP | CDP | ATP | UTP | GTP | CTP | cAMP | cADPR | cGMP
디옥시뉴클레오티드: dAMP | TMP | dGMP | dCMP | dADP | TDP | dGDP | dCDP | dATP | TTP | dGTP | dCTP
리보핵산: RNA | mRNA | tRNA | rRNA | ncRNA | sgRNA | shRNA | siRNA | snRNA | miRNA | snoRNA | LNA
디옥시리보핵산: DNA | mtDNA | cDNA | 플라스미드 | 코스미드 | BAC | YAC | HAC
유사 핵산: GNA | PNA | TNA| morpholino