데 옥시 리보 핵산 (DNA)

핵심 개념

이 튜토리얼에서는 데 옥시 리보 핵산 (DNA) 에 대해 모두 배울 수 있습니다. . 우리는 DNA에 대한 소개와 그 구조에 대한 분석으로 시작합니다. 그런 다음, 우리는 단백질 합성에서 DNA의 역할을 논의하고 DNA와 RNA의 차이를 고려합니다. 마지막으로, DNA에 대한 다른 흥미로운 사실은 공유됩니다!

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DNA 소개

데 옥시 리보 핵산 (DNA)

유기체의 완전한 DNA 세트는 게놈으로 알려져 있습니다. 인간 게놈은 23 쌍의 염색체 (즉, DNA로 구성된 실 형 구조)로 구성됩니다. 각 염색체에는 수백 또는 수천 개의 유전자가 포함되어 있으며,이 유전자는 유전의 기본 단위입니다. 유전자는 부모에서 자손으로 전달되며 개인의 특정 특성이나 특성을 결정하는 데 도움이 될 수 있습니다.

DNA 구조

DNA는 이중 헬릭스 구조를 가지고 있으며, 이는 서로 얽혀있는 두 개의 연결된 가닥으로 구성됩니다. DNA 이중 나선 (아래 표시)은 나선형 계단 또는 비틀림 사다리의 모양과 비슷합니다.

DNA 가닥은 뉴클레오티드로 알려진 화학적 빌딩 블록으로 구성됩니다. 각각의 뉴클레오티드는 인산염 그룹, 5- 탄소 당 분자 및 질소 염기를 함유한다. 뉴클레오티드는 포스 포디 에스테르 결합에 의해 함께 결합되어 (아래에 도시된다) DNA의 설탕-포스페이트 골격을 형성한다.

상보적인 염기 쌍 사이의 수소 결합은 DNA 이중 나선의 두 가닥을 연결합니다. 다시 말해, DNA 분자 (아데닌, 티민, 구아닌 및 시토신)의 4 개의 상이한 질소 염기 각각은 다른 상처와 연결되어 이중 가닥을 형성한다. 왓슨과 크릭베이스 페어링에서, 티민은 항상 아데닌과 짝을 이루고, 시토신은 항상 구아닌과 짝을 이룹니다.

DNA의 각 가닥은 5 '(5 프라임) 끝과 3'(3 프라임) 끝을 갖는다. 이러한 명칭은 유리 인산기 (5 '탄소) 또는 유리 하이드 록실기 (3'탄소)를 갖는 당 분자 내 탄소의 수를 나타냅니다. 이중 나선에서 DNA의 두 가닥은 항구 평행 (즉, 반대 방향으로 실행)입니다. 한 가닥의 5 '말단은 다른 가닥의 3'말단과 정렬됩니다.

DNA는 어떻게 작동합니까?

DNA는 단백질로 알려진 복잡한 분자를 합성하는 데 사용되는 지침을 저장합니다. 단백질은 펩티드 결합에 의해 함께 연결된 긴 사슬의 아미노산으로 구성됩니다. 그들은 세포에서 광범위한 기능을 수행합니다 (예 :촉매 화학 반응, 구조적지지를 제공하며 화학 메신저 역할을하는 것)

DNA가 단백질을 생성하는 데 사용되는 과정은 두 가지 주요 단계를 통해 발생합니다 :전사 및 번역.

전사 : DNA 세그먼트는 전사 동안 새로운 분자 리보 핵산 (RNA)으로 복사된다. 이 과정은 RNA 폴리머 라제로 알려진 효소에 의해 수행되는데, 이는 메신저 RNA (mRNA) 또는 비 코딩 RNA (예 :전이 RNA 또는 리보솜 RNA)를 주형으로 사용하여 DNA를 사용하여 합성합니다.
번역 : mRNA 분자 (전사 동안 합성)는 번역 동안 세포의 세포질에 위치한 리보솜에 정보를 전달한다. 리보솜은 mRNA 서열을 긴 아미노산으로 디코딩하여 단백질을 형성합니다.

DNA 대 RNA

핵산의 두 가지 주요 유형은 데 옥시 리보 핵산 (DNA)과 리보 핵산 (RNA)이다. 아래에는 DNA와 RNA의 주요 차이점이 있습니다.

설탕 : DNA는 설탕 데 옥시 리보스를 함유하고 RNA는 당 리보스를 함유한다. 데 옥시 리보스와 리보스는 둘 다 5- 탄소 (펜 토스) 당 분자이며; 그러나 리보스는 2 '탄소에 여분의 하이드 록 실기를 함유한다.
기본 구성 : DNA와 RNA는 아데닌, 구아닌 및 시토신의 다음 질소 염기를 함유한다. 그러나, DNA는 염기의 티민을 사용하는 반면 RNA는 기저 우라실을 사용합니다. 아데닌은 DNA에서 티민과 RNA에서 우라실과 쌍을 이룹니다.
가닥 수 : DNA는 가장 종종 이중 가닥이고 RNA는 일반적으로 단일 가닥입니다.
위치 : DNA의 대부분은 진핵 세포의 핵 또는 원핵 생물 세포의 뉴 클레오이드에 위치하고있다. 그러나, 소량의 DNA도 미토콘드리아 및 엽록체에 포함된다. RNA는 주로 진핵 생물 및 원핵 생물 세포의 세포질에서 발견됩니다.
길이 : DNA는 RNA보다 훨씬 긴 분자입니다. 인간 염색체 (단일 DNA 분자를 함유하는)는 약 5 천만에서 2 억 5 천만 기본 쌍입니다. 반면에, RNA 분자는 일반적으로 길이가 길다 (최대)

데 옥시 리보 핵산 (DNA)에 대한 흥미로운 사실

Johannes Friedrich Miescher라는 스위스 생화학자가 1869 년에 백혈구에 대한 연구를 수행하면서 데 옥시 리보 핵산 (DNA)을 발견했습니다.
James Watson과 Francis Crick은 1953 년 DNA의 이중 헬릭스 구조를 발견했습니다 (Rosalind Franklin 및 Maurice Wilkins와 같은 다른 연구자들의 주요 기여의 도움으로
모든 인간은 유전자 구성에서 대략 99.9% 동일합니다. 개인마다 다른 DNA 함량의 0.1%는 특정 특성 (눈 색깔, 혈액형 등)을 결정하거나 특정 질병 발병 가능성에 영향을 줄 수 있습니다.
사람의 신체에있는 거의 모든 세포에는 DNA가 포함되어 있습니다. 한 가지 주요 예외는 적혈구이며, 성숙함에 따라 핵 (및 DNA)을 잃는 것입니다.
단백질에 대한 인간 게놈 코드의 1-2% 만. 다른 98-99%는 비 코딩 DNA 서열이며, 이는 다수의 다른 기능 (예 :유전자 발현 조절 및 비 코딩 RNA의 형성에 대한 지침을 제공)을 제공합니다.
세포 분열 전에, 이중 가닥 DNA 분자는 자체 사본을 만들어 DNA 복제로 알려진 과정을 통해 두 개의 동일한 DNA 분자를 생성합니다. 이 과정은 형성된 DNA 분자 모두 하나의 원래 가닥과 새로 합성 된 가닥을 포함하기 때문에 반 보수적입니다.
돌연변이 (즉, DNA 서열의 변화)는 DNA 복제 중 오류 또는 환경 적 요인 (예 :방사선 또는 특정 화학 물질에 대한 노출)의 결과로 인해 발생할 수 있습니다.
게놈 편집은 과학자들이 최첨단 기술을 사용하여 살아있는 유기체의 DNA를 추가, 제거 또는 변경하는 흥미 진진한 (그러나 다소 논란의 여지가있는) 연구 분야입니다. 유전자 편집 도구 (예 :CRISPR-CAS9)는 광범위한 유전 질환을 예방하고 치료할 수있는 잠재력을 포함하여 수많은 적용을 가지고 있습니다.