DNA는 핵산입니다.
cf) 핵산에는 - DNA, RNA가 있습니다.
DNA는 가는 실 모양으로 상보적인 두 가닥이 오른쪽으로 꼬여 있습니다. 이러한 것을 α-helix 구조라고 합니다.
DNA의 기본단위는 당과 인산, 그리고 염기로 이루어진 뉴클레오티드입니다.
1) 당(ribose) - 5탄당(Pentose ; 탄소원소 5개)
* DNA : Deoxyribose 2`탄소에 OH 대신 H(산소(O) 없음)
* RNA : Ribose 2`탄소에 OH(산소 있음)
- 1` 탄소에 염기 연결(β-N-glycosidic bond)
- 3` 탄소에 인산 연결(phosphodiester bond)
그림. 리보오스의 화학 구조
- 왼쪽은 DNA, 오른쪽은 RNA에 사용되는 당이다
2) 인산(Phosphate)
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인산은 당과 더불어 DNA의 뼈대(backbone)를 이루는 중요한 요소이다.
인산은 양쪽으로 당과 결합하고(3'탄소와 5'탄소에 연결) - 인산은 3개의 양성자를 내놓아 3양성자산을 만들기 때문에 양쪽으로 결합하고 DNA의 산의 성질을 갖도록 한다.
인산 3개 연결된 triphosphate로 존재하며 결합 시 2개의 인산이 떨어지며 이때 발생하는 높은 에너지를 이용해 결합한다. |
3) 염기(base) - 질소(N)가 포함된 질소 화합물
* pyrimidine
: 씨토신 (Cytosine ; C), 티민 (Thymine ; T),
우라실 (Uracil ;U)
* purine : 아데닌 (Adenine ; A), 구아닌 (Guanine ; G)
- 결합 : pyrimidine(C, T, U) = purine(A, G)
A=T, G≡C ; 수소결합
cf) DNA ; T, RNA ; U
DNA는 α-helix라는 이중 나선구조로 되어 있습니다.
이중나선구조(double helix) : 뉴클레오타이드가 결합된 긴 사슬에 상보적 염기를 가진 뉴클레오타이드 사슬이 결합되어 오른쪽으로 꼬여있음.
* 1차 구조 - poly nucleotide
* 2차 구조 - 이중 나선 구조(Watson & Crick)
* 3차 구조 - B form, Z form, A form
- B form ; 일반적인 모든 DNA 형태(보통 말하는 DNA의 형태)
- Z form ; CG 서열이 연속적으로 나타날 때 부분적으로 나타남.
왼쪽으로 꼬여있음. 유전자발현의 조절과 관계 있을 것으로 추측.
- A form ; 심한 탈수현상이나 염 농도가 높을 때 나타남.
RNA-RNA, DNA-RNA결합 시 나타남.
그림. DNA의 모습 - 왼쪽부터 A form, B form, Z form
DNA의 자세한 모양
- 오른쪽으로 감겨있는 비틀린 사다리 모양
- DNA의 안쪽에 있는 염기쌍과 염기쌍 사이의 길이는 3.4Å(10-10)
- 나선의 반복거리는 34Å입니다.
- 나선 한바퀴당 10개의 염기쌍이 있습니다.
- 두 개의 가닥은 역평행(antiparallel) 합니다.
즉 서로 반대 방향으로 연결되어 두 가닥이 상보적인 염기로 연결되어 있습니다.
그림. DNA의 크기
DNA는 세포 한 개당 약 1.5미터 정도의 길이를 가지고 있습니다.
염색체(Chromosome)란 DNA가 단백질과 함께 꼬여 있는 모양입니다.
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정리해 보면, (진핵)세포의 내부에는 핵이 존재하는데 이 안에 우리 몸을 이루는데 필요한 모든 유전 정보가 들어있는 DNA가 존재합니다. 그런데 이 DNA는 평상시엔 염색질(chromatin)이라는 형태로 있다가 세포분열 중기에는 염색체(chromosome)라는 형태를 갖게 됩니다. 다시 말하면 DNA의 이중나선이 스프링처럼 여러 번 꼬여 세포분열 중기에 염색체를 형성하여야만 비로소 현미경으로 관찰할 수 있는 것입니다.
그러므로 염색체는 우리 몸에 필요한 모든 유전정보가 담겨있는 창고 같은 것입니다.
유전자(Gene)란 DNA 중에서 단백질을 만드는데 사용되는 DNA 염기서열을 말합니다.
염색질(Chromatin)란 DNA 사슬이 histon 단백질들과 연결되어 있는 상태로 평상시 핵 안에서 존재하는 형태입니다. |
그림. 염색체 - 인간의 염색체는 23쌍(46개)이 존재한다
최무용