“분자 가위”는 제한 효소의 또 다른 이름입니다. 이 효소는 두 가지 유형으로 제공되며 특정 서열 위치에서 DNA를 절단 할 책임이있다.
가위는 무엇입니까? 우리 모두 알다시피, 그들은 거의 모든 예술과 공예 수업이 불완전한 일반적인 도구입니다. 종이 나 가죽이든 가위는 전 세계에서 물건을 자르기 위해 사용되는 가장 일반적인 도구입니다. 그러나 분자 가위는 어떻습니까? 분자 가위가 없으면 생명 공학의 전체 영역은 존재하지 않을 것입니다. GMO의 출현과 같은 게임 변화 개발을 할 수 있었던 것은 이러한 분자 도구 때문입니다!
평신도의 유전자 편집 표현 (사진 크레디트 :Natali_ Mis/Shutterstock)
제한 효소
분자 가위 제한 효소의 일반적인 이름입니다. 제한 효소는 특정 지점에서 이중 가닥 DNA 분자를 자르는 단백질의 유형입니다. 이 효소는 DNA의 조작에 필요합니다. 이 효소는 응용 과학에 사용되는 것을 발견하더라도, 다양한 원핵 생물에 자연적으로 존재합니다. 따라서, 그들은 분자 생물학의 끊임없이 확장되는 과학에 크게 기여합니다.
유전자 조작
유전자 조작은 "유전자 공학"또는 "유전자 변형"이라고도합니다. 그것은 생명 공학의 도움으로 유기체 유전자의 직접적인 조작과 관련이 있습니다. 이 기술은 유전 질환을 치료하고, 무독성 GMO를 생산하고, 연구에서 필수적인 역할을하는 유전자 변형 동물의 생산에 널리 적용됩니다. 유전자 공학은 또한 의학 분야에 중요한 적용을 가지고 있습니다.
예를 들어, 곤충 공격에 취약한 식물을 고려하십시오. 땅에서 자라 자마자 곤충은 전체 작물을 삼켜서 상당한 손실을 초래합니다. 유전자 조작의 도움으로,이 식물의 게놈은 곤충이 공격 할 때 식물이 살아남는 방식으로 변경 될 수 있지만 곤충은 대신 죽습니다. 이러한 수정은 또한 제초제 저항성, 영양 강화 및 식물의 환경 압력에 대한 내성에 도움이 될 수 있습니다.
유전자 변형 된 옥수수 개 암두를보고있는 전문가 (사진 크레디트 :Marcin Balcerzak/Shutterstock)
유전자 조작은 어떻게 발생합니까?
이것을 올바르게 이해하려면 유전자 조작이 어떻게 실행되는지 살펴 보겠습니다. 첫째, 유전자를 변경 해야하는 유기체의 DNA는 분리된다. DNA를 분리 한 후, 우리가 변경하려는 품질에 해당하는 세그먼트가 절단됩니다. 예를 들어, 토마토 식물이 바이러스 공격에 취약한 경우, DNA가 분리되고 바이러스 공격에 대한 반응에 해당하는 세그먼트가 절단됩니다.
이 섹션에서는 빈 공간에서 바이러스 공격과 싸우는 또 다른 DNA 세그먼트가 추가됩니다. 접착 효소의 도움으로, 세그먼트는 원래 DNA 가닥에 부착된다. 이러한 방식으로 형성된 DNA를 재조합 DNA라고합니다. 이 시점에서, 그것은 식물 세포 내부에 주입됩니다. 그런 다음이 세포는 조직 배양에서 자라며 새로운 식물로 발달합니다. 우리는이 식물들이 더 이상 바이러스 성 공격에 취약하지 않기 때문에 그것들을 새로 부릅니다!
재조합 DNA의 형성 (사진 크레디트 :멋진 tapis/shutterstock)
우리는 식물의 다른 불리한 특성을 바꿔야 할 때 비슷한 기술을 따릅니다. 이것은 식물에만 해당되는 것이 아닙니다. 동물 도이 기술을 사용하여 만들어졌습니다. 이 동물들은 종종 제약 연구의 대상으로 사용됩니다.
분자 가위 란 무엇입니까?
위에서 언급 한 바와 같이, 분자 가위는 게놈을 조작하기 위해 DNA의 세그먼트를 막는 데 도움이된다. 과학적으로, 그것들은 제한 부위로 알려진 특정 서열의 DNA에 특이 적이기 때문에 제한 효소라고한다. 이들 효소 중 400 개 이상이 박테리아로부터 분리되어 자연적으로 생성된다. 이 효소는 박테리아가 공격하는 바이러스로부터 자신을 보호하는 데 도움이됩니다.
또한, 이들 제한 효소의 기능은 생명 공학 적용에 이용되어 식물과 동물 모두에서 질병 저항성을 생성한다. 훌륭합니다. 제한 효소를 절단하면 DNA 단편을 열면 부러진 DNA에서 끈적 끈적한 끝이 형성됩니다. 이 끈적 끈적한 끝은 실제로 외국 DNA가 정확히이 장소에 스스로를 부착해야한다는 점을 고려할 때 큰 의미가 있습니다.
제한 효소에 의한 절단 과정 (사진 크레디트 :Emre Terim/Shutterstock)
그런 다음 외래 DNA는 DNA 리가 제라는 다른 효소에 의해이 깨진 공간에 접착된다. DNA 리가 제는 적절한 DNA 분자 또는 가닥의 당-포스페이트 골격을 완성하는 결합을 생성합니다.
endonucleases and exonucleases는 무엇입니까?
제한 효소는 엔도 뉴 클레아 제와 엑소 뉴 클레아 제의 두 가지 유형으로 제공됩니다. 엔도 뉴 클레아 제는 DNA의 중심에서 특정 DNA 단편을 절단한다. 반면에, 엑소 뉴 클레아 제는 끝 중 하나에서 절단을한다. 전자 유형의 효소는 무딘 끝 또는 끈적 끈적한 끝이 형성 될 수있는 반면, 후자는 항상 끈적 끈적한 끝을 야기 할 수있다. 그러나 엔도 뉴 클레아 제는 병원체의 진입을 차단하는 데 특히 중요합니다.
결론
유전자 조작이 최근에 논란의 여지가있는 교반을 일으켰음에도 불구하고 평생 유전 질환으로 어려움을 겪은 사람들에게는 혜택이되었습니다. 또한 농업 적용으로 인해 농부의 친구로 입증되었습니다. 제약 용도에서 산업용으로, 제한 효소는 어디에나 있습니다. 그러나 이것들은 이러한 수수께끼의 효소가 어떻게 우리를 도울 수 있는지에 대한 몇 가지 사례 일뿐입니다. 따라서, 우리는 제한 효소를 정크 서랍에서 찾을 수있는 규칙적인 가위보다 훨씬 더 중요한 것으로 간주합니다. 동의하지 않습니까?
