일반성
DNA 또는 데 옥시 리보 핵산 (deoxyribonucleic acid )은 인간을 포함한 많은 생물체의 유전 적 유산이다.
일반적인 DNA 형성 뉴클레오타이드는 3 가지 요소를 포함한다 : 인산염 그룹, 데 옥시 리보스 당 및 질소 성 염기.
염색체로 조직 된 DNA는 유기체의 모든 세포 메커니즘을 조절하는 데 기본적인 역할을하는 단백질 생성을 담당합니다.
DNA 란 무엇인가?
DNA 는 살아있는 유기체의 세포의 적절한 발달과 적절한 기능에 필요한 모든 정보를 담고있는 생물학적 거대 분자입니다.
그것은 핵산이다.
일반 뉴클레오티드의 이미지 덕분에, 독자는 오탄당이 인산염 그룹 (인산 에스테르 결합을 통해)과 질소 성 염기 (N- 글리코 시드 결합을 통해)가 결합 된 원소를 나타내는 것을 알 수 있습니다.
약어 DNA는 데 옥시 리보 핵산 또는 데 옥시 리보 핵산을 의미합니다.
데 옥시 리보 핵산 은 핵산 의 범주에 속하며, 이는 긴 뉴클레오티드 체인으로 구성된 생물학적 거대 분자입니다.
뉴클레오타이드 는 핵산의 분자 단위이며, 3 가지 요소가 합쳐져 생성됩니다.
- 인산기 ;
- 5 탄소 원자를 가진 설탕 인 pentose ;
- 질소 염기 .
또 다른 매우 중요한 핵산 : RNA
많은 유기체의 세포가 적절하게 기능하기위한 또 다른 기본적인 핵산은 RNA 입니다. 약어 RNA는 리보 핵산을 의미합니다.
리보 핵산은 뉴클레오타이드 측면에서 디옥시리보 핵산과 다릅니다.
왜 그것이 유전적인 유산인가?
유전학 및 분자 생물학 서적은 유전 유산 용어로 DNA를 정의합니다.
이 말의 사용을 정당화하기 위해서는 DNA가 유전자 의 자리 라는 사실이 필요합니다. 유전자는 뉴클레오티드 서열이며, 이로부터 단백질이 유도된다. 단백질은 생명체에 없어서는 안될 생물학적 거대 분자의 또 다른 부류입니다.
우리 각자의 유전자에는 우리가 무엇인지, 무엇이 될 것인지 "기록 된"부분이 있습니다.
DNA 발견
DNA 발견은 수많은 과학 실험의 결과입니다.
이 점에있어서 가장 중요하고 중요한 연구는 1920 년대 말에 시작되어 프레드릭 그리피스 ( Frederick Griffith, 그리피스 의 변형 실험 )라는 영국의 의료 담당관이 맡았습니다. 그리피스 (Griffith)는 오늘날 우리가 " 변형 원칙 "이라는 용어로 DNA라고 부르는 것을 정의하고 그것이 단백질이라고 생각했습니다.
그리피스의 실험은 1930 년부터 1940 년까지 미국 생물학자인 오스왈드 에이버리 (Oswald Avery )와 그의 협력자들에 의해 진행되었다. 에이버리는 그리피스의 "변형 원리"가 단백질이 아니라 다른 종류의 거대 분자 인 핵산 .
DNA의 정확한 구조는 1953 년 James Watson 과 Francis Crick 이 deoxyribonucleic acid 내의 nucleotide의 배열을 설명하기 위해 이른바 double helix model을 제안 할 때까지 알려지지 않았다.
왓슨과 크릭 (Watson and Crick)은 생물 학자들과 유전 학자들이 수년간 연구해온 과학 공동체 전체에 대한 놀라운 직감을 가지고있었습니다.
정확한 DNA 구조의 발견은 디옥시리보 핵산이 관련된 생물학적 과정에 대한 연구와 이해를 가능하게했습니다. 어떻게 RNA를 복제하고 단백질을 생성하는지에 대한 RNA (다른 핵산)를 형성합니다.
Watson and Crick 모델에 대한 설명의 기본은 Rosaling Franklin, Maurice Wilkins 및 Erwin Chargaff가 수행 한 연구입니다.
구조
왓슨 (Watson)과 크릭 (Crick)에 의한 소위 "이중 나선 모델 (double helix model)"은 DNA가 두 개의 가닥 (뉴클레오타이드 필라멘트)에 의해 형성된 매우 긴 분자라는 것을 보여 주었다. 서로 유나이티드하지만 반대 방향으로 배향 된이 2 개의 폴리 뉴클레오티드 필라멘트는 나선형처럼 서로 감싼다.
DNA의 구조는 매우 복잡한 주제이므로, 우리는 세부 사항을 초과하지 않고 가장 중요한 요점을 인용하려고합니다.
DNA 펜토소 란 무엇입니까?
DNA 뉴클레오타이드의 구조를 구별하는 5 개의 탄소 원자를 갖는 당은 데 옥시 리보스 (deoxyribose)이다 .
데 옥시 리보스의 탄소 원자 5 개 중 3 개는 특별한 언급이 있습니다.
- 소위 " 탄소 1 "은 질소 염기 와 결합하기 때문에 존재합니다.
- 설탕 에 데 옥시 리보오스의 이름을 부여 하기 때문에 이른바 " 탄소 2 "라고 불린다. (NB : deoxyribose는 "무산소 (oxygen-free)"를 의미하고 탄소에 연결된 산소 원자가 없다는 것을 의미한다.)
- 소위 " 탄소 5 " 는 인산염 그룹에 결합하기 때문입니다.
RNA와의 비교
Pentose는 RNA 분자에서 리보스 입니다. 리보스는 산소 원자의 "탄소 2"에 존재하기 때문에 디옥시리보 오스와 다릅니다.
독자는 아래 그림을보고이 한 가지 차이점을 이해할 수 있습니다.
핵종 및 질소 기지의 유형
DNA에는 4 가지 유형의 뉴클레오타이드가 있습니다.
이 원소들을 구별하는 것은 오탄당 인산기 골격에 연결된 질소 성 염기 일 뿐이다.
분명한 이유로 DNA의 질소 염기는 4 : 아데닌 (A), 구아닌 (G), 시토신 (C) 및 티민 (T)입니다.
아데닌 및 구아닌은 퓨린 이중 고리 헤테로 사이 클릭 화합물에 속한다.
Cytosine과 thymine은 pyrimidine, single-ring heterocyclic compound의 범주에 속합니다.
Watson과 Crick의 이중 나선 모델은 당시 완전히 알려지지 않은 두 가지 측면을 명확히 할 수있었습니다.
- DNA 가닥에 존재하는 각각의 질소 성 염기는 DNA의 다른 가닥에 존재하는 질소 성 염기와 결합하여 효과적으로 염기 쌍을 형성한다.
- 두 가닥의 질소 염기 사이의 결합은 매우 특이 적이다. 실제로, 아데닌은 티민 만 결합하지만, 시토신은 구아닌에만 결합합니다.
두 번째로 놀라운 발견 이후, 분자 생물 학자들과 유전 학자들은 " 서로 보완적인 "아데닌과 티민 염기와 시토신과 구아닌 염기를 불렀다.
질소 염기 사이의 상보 적 쌍 형성의 확인은 DNA의 물리적 차원과 두 가닥이 누리는 특별한 안정성을 설명하는 열쇠였다.
일반적인 인간 DNA 분자는 약 33 억 염기성 질소 쌍 (필라멘트 당 약 33 억 개의 뉴클레오타이드)을 함유하고있다.
RNA와의 비교
RNA 분자에서 질소 염기는 아데닌, 구아닌, 시토신 및 우라실이다 . 후자는 피리 미딘이고 티민을 대체합니다.
핵의 본드
DNA의 각 단일 가닥의 뉴클레오타이드는 뉴클레오타이드의 인산기와 바로 다음의 뉴클레오티드의 소위 "탄소 5"사이의 포스 포디 에스테르 유형 결합 이다.
필라멘트는 반대 지향성이 있습니다.
DNA 가닥에는 5 '(5가 먼저 읽음)와 3'(3이 먼저 읽음)라는 두 끝이 있습니다. 전통적으로 생물 학자와 유전 학자들은 5 ' 말단 이 DNA 가닥의 머리 를 나타내는 반면 3'말단 은 꼬리를 나타내는 것을 확립했다.
그들의 "이중 나선형 모델"을 제안하면서, Watson과 Crick은 DNA를 구성하는 두 가닥이 반대 방향을 가지고 있다고 주장했다. 이것은 필라멘트의 머리와 꼬리가 각각 다른 필라멘트의 꼬리와 머리와 상호 작용한다는 것을 의미합니다.
5 '엔드 및 3'엔드에 대한 간략한 연구
뉴클레오타이드의 "탄소 5"에 결합 된 인산기는 5 '말단이고, "탄소 3"(그림에서 -OH)에 결합 된 수산기는 말단 3'을 나타냅니다.
여러 뉴클레오타이드의 조합은 이러한 배열을 유지하고 있으며, 유전학 및 분자 생물학 서적에서 DNA 서열은 다음과 같이 기술되어있다. P-5 '→ 3'-OH
* 참고 : 대문자 P는 인산염 그룹의 인 원자를 나타냅니다.
세포와 염색체의 좌석
진핵 생물 (인간은 그들 중 하나이다)은 각각의 세포의 핵심에 동등한 (그리고 개인적인) DNA 분자를 가지고있다 .
핵에서는 (항상 진핵 생물체에서), DNA는 다른 염색체 로 조직되어있다. 각 염색체는 특정 단백질 (histones, coexines 및 condenses)과 관련된 정확한 DNA 스트레치를 포함합니다. DNA와 염색체 단백질 간의 연관성을 염색질 이라고합니다.
인간의 염색체
생물체는 세포 핵 내부의 DNA가 염색체 쌍 ( homologous chromosomes )으로 구성되어있을 때 이배체 입니다.
인간은 체세포에서 23 쌍의 상 동성 염색체 (그러므로 46 개의 염색체)를 가지고 있기 때문에 2 배체 생물체이다.
많은 다른 생물체에서와 마찬가지로, 이들 각각의 부부는 모체 기원의 염색체와 부계의 염색체를 가지고 있습니다.
방금 설명한이 그림에서, 성 세포 (또는 배우자)는 그 자체로 하나의 사례를 나타 내기 위해 : 정상적인 체세포 (따라서 23 번)의 염색체의 절반을 소유하고 있으며, 이러한 이유 때문에 일 반체 .
인간의 성 세포는 수정 과정에서 정상적인 46 개의 염색체 집합에 도달합니다.
기능
DNA는 유기체의 세포 메커니즘을 조절하는 데 없어서는 안될 고분자 단백질 생성에 사용됩니다.
인간의 염색체
단백질의 형성을 유도하는 과정은 매우 복잡하며 , DNA의 RNA 로의 전사 와 같은 기본적인 중간 단계를 포함합니다.
RNA 분자는 단백질의 아미노산으로 DNA 뉴클레오타이드 의 번역을 허용하기 때문에 사전에 필적합니다.
놀랍지 않게 번역 이라고하는 과정 인 단백질 합성 을 다루기 위해서는 리보솜으로 알려진 작은 세포 기관이 있습니다.
DNA → RNA → 단백질 은 전문가들이 분자 생물학의 중심 교리라고 부르는 것입니다.
