The Book
TL; DR
- 쉽다. 재미있다!
- 문과생이 개인적으로 보려고 정리한 내용이다.
- DNA, RNA, 유전자, 염색체 등의 개념을 잡아보자.
개념만 정리한 것은 [여기]로 바로 가시라.
DNA
- 디옥시리보(deoxyribo) + 핵산(nucleic acid)
디옥스리보(스)
- 디옥시: 산소 원자 1개가 부족한 상태
- 리보스(ribose)라는 당
- 산소원자 1개를 잃어버린 리보스 물질
- DNA의 레일(골격)에서 발견되는 오각형 모양의 당
- 접미사 -ose는 다양한 당류의 이름에 사용된다. 글루코스(포도당), 알룰로즈
- DNA 골격의 다른 부분은 인산기
- 인원자 1개와 산소 원자 4개
- 인산기는 DNA의 한 단위인 뉴클레오타이드를 서로 이어주는 역할
- 핵산은 정보값이 낮은 이름이다.
- 핵은 DNA가 세포핵에서 많이 발견되기 때문
- 산이 붙은 이유는 DNA가 약산성이기 때문
염기(base)
- DNA의 핵심은 당과 인산염으로 구성된 골격이 아니라, 사다리의 가로대에 해당하는 염기(base)이다.
- A-T/C-G: 아데닌, 티민, 시토신, 구아닌
- 이는 DNA의 핵심은 정보를 구성한다.
DNA 구조의 장점
- 반으로 뜯어내도 정보가 그대로 유지된다.
- 원본을 통으로 복제하다가 발생하는 실수보다는 두 개의 카피를 각각 만드는 과정에서 실수를 줄일 수 있다.
- 이는 복제에 유리하다. - DNA가 반으로 갈라진 후(지퍼열린 DNA)
- 각각의 가닥은 주변을 떠도는 프리 뉴클레오티드 조각과 결합한다.
- 이때 A-T, C-G가 활용된다.
- 뉴클레오티드들이 모두 짝을 찾아 베열되면, 새로운 두 가닥으로 완성된다.
RNA
- DNA는 정보를 보존하는 소극적인 역할이다. 잘 움직이지 않는다.
- 단백질 형성에 실제로 관여하는 것은 RNA이다.
- 리보 핵산
- 리보스가 디옥시리보스보다 산소원자를 1개 더 갖고 있다.
- RNA는 DNA와 아주 흡사
- 사다리 형태가 아니라 단일 가닥
- 티민을 대신해 우라실이 존재하며, A-T와 흡사하게 A-U가 결합
- mRNA의 생성
- DNA 지퍼를 열고 소변을 누듯이 mRNA를 생성
- mRNA를 만드는 과정에서 인트론(비발현부위) 염기서열도 제거된다.
- 인트론이 제거될 때 부위와 양 모두 다르게 제거될 수 있는데 이를 선택적 스플라이싱이라고 한다.
mRNA
- 메신저 RNA
- DNA의 정보를 취해서 어딘가 다른 곳으로 전달하는 역할
- 역할은 단백질 합성을 돕는 것
- DNA 전체를 복사하는 것이 아니라, 필요한 부분만 복사한다.
단백질
- 인간은 거대한 단백질 집합체
- 단백질은 아미노산의 사슬
- 9개의 필수 아미노산(류신, 리신 등)은 체내 생산되지 않는다.
- 작은 단백질은 아미노산 100개 이내, 큰 단백질은 수천개로 구성
- 단백질은 복잡한 형태적 구성을 지니고 있다. 꼬기, 돌리기, 구부리기, 돌돌말기, 비틀기 등등
유전자
- DNA의 한 구간으로 RNA를 만드는 데 필요한 지령들이 들어 있다. 이 RNA는 하나의 특정한 단백질을 만드는 데 쓰일 수 있다.
- 인간은 2~3만 개의 유전자를 지니고 있다.
- 리보솜
- 아주 작은 세포 기계
- mRNA와 결합해서 염기서열을 유전암호에 따라서 해독한다.
- 이를 ’번역’이라고 한다.
- 아주 작은 세포 기계
유전암호
- mRNA가 단백질로 번역되는 방법에 적용되는 규정집
- 염기 3개의 조합(AGG, ACG, AUG)인 코돈을 한 단위로 유전정보를 해석
- 1개의 코돈을 1개의 아미노산을 대표
- 개시코돈과 종결코돈은 예외
- AUG: 개시코돈
- UAA, UGA, UAG: 종결코돈
- AUG: 개시코돈
- 전사
- 한 단위의 DNA 염기서열에 따라서 한 가닥의 RNA가 생성되는 과정
돌연변이
- DNA 정보에서 한글자가 더해지거나 빠지는 경우
- 프레임 시프트를 고려해자.
- 3개씩 읽을 때 정보가 완전히 달라지게 되고, 이에 따라서 단백질 생성 과정에 큰 변화가 발생
염색체
- 분열하지 않는 간기 세포 내에서는 염색사(풀어진 형태)로 존재
- 염색체는 분열기 세포에서 염색사가 응축하여 나타나는 굵은 막대 형태
염색 분체
- 분열 전에 DNA가 복제된 가닥, 유전자의 구성이 동일하다.
상동 염색체
- 체세포에 존재하는 모양과 크기가 같은 한 쌍의 염색체
- 사람의 경우 상동 염색체 중 하나는 부에게 하나는 모에게서 물려 받는다.
대립 유전자
- 상동 염색체의 같은 위치에 존재하며 동일한 형질을 결정하는 유전자
- 유전자의 구성은 같을 수도 다를 수도 있다.
핵상과 핵형
핵상
- 하나의 세포 속에 들어 있는 염색체의 수
- “2n = 4”; “2n”은 상동 염색체가 두 개씩 짝을 이룬다는 의미, “4”는 염색체의 총 개수.
- 인간의 경우 체세포는 2n = 46, 즉 23쌍의 상동염색체를 지니고 있다.
- 성세포는 n = 23, 즉 상동 염색체가 한 개씩만 존재한다.
- 두 핵의 핵상은 같다. 2n = 4. 즉 상동 염색체가 한쌍(2n) 존재하고, 염색체 수는 4개이다.
- 왼쪽의 염색 분체는 1개이고, 오른쪽의 염색분체는 2개이다.
- DNA의 양은 오른쪽이 왼쪽의 2배이다.
핵형
- 체세포에 존재하는 염색체를 크기와 모양이 같은 것끼리 짝을 지어 나열하였을 때 나타나는 염색체의 수, 모양, 크기 등
- 핵형은 생물의 종에 따라 다르며 같은 종의 생물은 동일한 핵형을 지님
- 핵형 분석을 통해 성별, 염색체의 구조와 수의 이상 파악 가능
정의: Reminder
DNA: 디옥시리보핵산
- 디옥시리보스: DNA 골격에서 발견되는 오각형 당
- 인산기: DNA 골격 일부의 화합물. 인 원자 1개가 산소 원자 4개
- 염기: 이중 나선의 사다리 가로대
- ATGC: 아데닌, 티민, 구아닌, 시토신
- 뉴클레오타이드: DNA의 기본 구성 단위. 당 1개, 인산염 1개, 염기 1개로 구성
RNA: 리보핵산
- DNA 서열로 만들어진 단일 가닥의 염기
- 단백질: 아미노산들이 사슬로 연결된 물질
- 리보스: RNA의 골격에서 발견되는 오각형의 당
- 우라실: RNA에서 티민을 대체하는 물질
- 유전자: DNA의 한 구간으로서 거기에 RNA를 만드는 데 필요한 지령이 들어 있다.
- 번역: 하나의 리보솜이 하나의 단백질을 생성하기 위해서 한가닥의 RNA 염기서열을 해독하고 이용하는 과정
- 리보좀: 단백질을 생성하는 세포기계
- 코돈: RNA에 들어 있는 염기 3개의 조합. 단백질이 만들어질 때 코돈 1개는 아미노산 1개로 번역된다.
- 바이러스: 단백질 껍질로 둘러싸인 한 조각의 핵산(DNA일 때도 있고 RNA일 때도 있다)
- 전사(transcription): 한 단위의 DNA 염기서열에 따라서 한가닥의 RNA가 생성되는 과정
- 염색체: 단단하게 꼬인 DNA로 만들어진 구조체. 세포 분열 시 DNA를 적절하게 보관하는 형태로 구조화