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- 2015.01.26 DNA & RNA 에 대해 알아보자!
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DNA & RNA 에 대해 알아보자!
DNA & RNA 에 대해 알아보자!
✔ 시작하기에 앞서서...
평소에 살면서 가족이 아닌 다른 사람에게 자신의 어머니나 아버지를 많이 닮았다는 이야기를 주로 들어봤을 것입니다. 사람은 왜 부모님을 닮았을까요? 바로 우리의 몸의 기본단위인 세포 안에 유전물질이 들어있기 때문입니다. 하지만 우리는 어떤 염색체에 어떤 형질이 들어있는지 모르기 때문에 이러한 사실에 대해 과학자들은 연구하기 시작했습니다.
✔ 게놈프로젝트 HGP (Human Genome Project)
인간 게놈프로젝트의 목표는 30억 개 정도 되는 염기서열을 단순히 알아보고자 하는 것이 아니라, 이 데이터에 포함된 유전자를 찾아내는 것이라 할 수 있습니다. 현재 인간게놈프로젝트로 밝혀진 바에 따르면 인간 유전자는 모두 약 2만개에서 2만5천개 정도가 있다고 하며 이 수는 과학자들이 예상한 것보다 상당히 적다고 합니다. 인간게놈프로젝트가 가지고 있는 또 하나의 목표는 빠르고 효율적인 DNA Sequencing (DNA분자의 염기서열을 정하는 것) 방법을 개발하여 산업화하는 것이라 할 수 있습니다. 하지만 이런 방식으로 프로젝트 목표가 달성되더라도, 단순히 DNA서열만 가지고 만든 데이터베이스는 이용가치가 없어 이를 해석해서 이용할 수 있는 컴퓨터 프로그램 개발이 필요합니다. 인간의 게놈을 해석하게 되면 의학, 약학, 생물학에 큰 도움이 될 것이라 기대되며, 특히 암이나 알츠하이머병(치매를 일으키는 가장 흔한 퇴행성 뇌질환) 같은 유전자 연관 질환의 치료에 큰 도움이 될 것입니다. 이와 함께 인간의 게놈에 대해서 알게 됨으로써 인간의 진화에 대한 새로운 사실을 알아낼 가능성이 열리게 됩니다.
✔ 염색체 (Chromosome)
염색체는 염색사가 응축되어 만들어진 것이다. 염색사는 또 ‘뉴클레오솜’이라는 물질로 구성되어 있고 이 뉴클레오솜은 DNA(유전물질)과 ‘히스톤단백질’이라는 단백질로 이루어져 있습니다. 여기서 생물의 종류에 따라 세포 1개에 들어있는 염색체의 수가 다릅니다. 반면에 같은 종의 생물은 같은 모양과 같은 수의 염색체를 가집니다. 우리 사람의 경유에는 46개의 염색체를 가지며 44개의 상염색체와 2개의 성염색체로 이루어져있다.여기서 상염색체는 성에 관계없이 암,수 공통으로 가지고 있는 염색체이고 성염색체는 암,수에 따라 모양이 서로 다르고 성을 결정하는 염색체입니다. 남자와 여자의 상염색체는 같지만 성염색체의 구성이 다릅니다. 남자의 경우에는 44+XY. 여자의 경우에는 44+XX 입니다.
✔ DNA (Deoxyribo Nucleic Acid) & RNA (Ribo Nucleic Acid)
우리 몸은 세포로 이뤄져 있으며 세포 안에는 핵이 있습니다. 또 이 핵에는 유전체가 있고 이 유전체에 유전물질인 DNA가 있습니다. 이 DNA는 두 가지의 핵산 중 한가지 입니다. 또 RNA라고 하는 나머지 한가지의 핵산입니다. DNA와 RNA는 비슷해 보이지만 이것들은 다른 점이 있고 공통점도 있습니다.
우선 DNA의 기본 단위는 ‘뉴클레오타이드’ 입니다. 이 ‘뉴클레오타이드’는 인산 : 당 : 염기가 1 : 1 : 1로 구성되어 있습니다. 여기에서 DNA의 당은 ‘디옥시리보스’라는 당이고 염기에는 A(아데닌), T(티민), C(사이토닌), G(구아닌)이 있습니다. 하지만 이런 인산과 당, 염기는 결합이 되어야 구조를 이룰 수 있습니다. 나선의 바깥쪽은 인산과 당의 공유 결합이 안쪽은 염기와 염기 사이의 수소결합이 형성됩니다. 그리고 염기는 짝을 이루어서 결합을 하는데 그 것에는 A-T, C-G가 있습니다. 이렇게 짝을 이룬 당은 위의 그림처럼 이중나선구조를 가지게 됩니다. 반면에 RNA의 경우에는 단일가닥의 구조를 가지며 염기로는 A(아데닌), U(우라실), G(구아닌), C(사이토닌)이 있습니다. DNA와는 한가지의 염기가 차이가 나므로 RNA의 염기가 다르니 당도 다르게 됩니다. RNA의 당은 리보스라는 당입니다.
✔ 유전암호 (Genetic Code)
DNA상에는 염기 배열이 있는데 우린 이것을 ‘유전암호’라 부른다. 유전암호는 단백질의 아미노산 서열을 결정합니다. 이 유전암호는 몇 가지의 특징이 있습니다. 첫째, 모든 생물에게 동일한 체계로 사용됩니다. 모든 생물에게 동일한 체계로 사용된다는 말은 생물이 공통의 조상으로부터 진화되어 왔다는 증거가 됩니다. 둘째, 3개의 염기가 한 조가 되어 1개의 아미노산을 지정합니다. 여기서 3개의 염기가 한 조가 되어 만들어진 아미노산을 트리플렛 코트(Triplet Code)라고 합니다.
그럼 어떻게 유전암호가 단백질을 합성시킬까요? 먼저 DNA의 유전자가 mRNA라는 RNA의 한종류에 전사되고 아미노산으로 번역되는 과정을 거쳐서 단백질이 합성됩니다. 유전자는 특정 단백질을 만들기 위한 정보를 제공할 뿐이고, 직접 단백질을 만들지 않습니다!
