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DNA #
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DNA, 데옥시리보핵산 #

DNA는 생물의 유전현상에 큰 역할을 하는 핵산의 일종으로 유전정보를 담는 화학물질이다. 염기(아데닌-A, 구아닌-G, 시토신-C, 티민-T)와 데옥시리보오스 5탄당(탄소가 5개 있는 당) 및 인산으로 된 고분자 화합물로 염색체의 주성분이며 실질적인 유전물질이다.

DNA 연구의 역사 #

DNA는 스위스의 프리드리히 미셔(Friedrich Miescher)에 의해 1869년에 처음 발견되었다. 세포의 핵 안에서 발견되었기 때문에, DNA는 처음에 뉴클레인(nuclein)이라고 명명되었었다. DNA가 처음 발견되었을 때는, DNA가 아닌 단백질이 유전물질일 것으로 추정되었다. 단백질은 유전형질을 결정하나, 단백질을 설계한 정보를 암호화하여 저장하고있는것은 DNA이므로 위의 추정은 훗날 거짓으로 밝혀진다.

1944년 오즈월드 에이버리(Oswald Avery)및 그의 동료들의 실험을 통해 DNA가 유전 정보를 보관하는 물질일 것으로 추정되었으며, 이들의 이러한 추측은 1952년 알프레드 허시(Alfred Hershey)와 마사 체이스(Martha Chase)의 허시-체이스 실험을 통해 확정되었다. DNA의 이중나선 구조는 제임스 왓슨과 프랜시스 크릭이 1953년 네이처지에 실은 논문에서 처음으로 밝혀졌다.

DNA의 구조 #

DNA의 기본단위는 인산 - 당 - 염기로 구성되어 있다. 염기에는 아데닌(A), 티민(T), 구아닌(G), 시토신(C)이 있다. 이들은 항상 짝을 지어 결합하는 상보적 결합을 형성하는데 아데닌(A)은 티민(T)과 구아닌(G)은 우라실(U)과 형성한다.

DNA는 당 - 인산 골격과 염기쌍으로 구성된 이중 나선 구조이다. 당-인산골격은 당과 인산이 '인산 - 당 - 인산 - 당 -'과 같이 교대로 결합하여 좌우로 긴 2개의 입체적인 골격을 형성한다. 염기쌍은 골격 안쪽에 있으며 수소 결합으로 이중 나선 구조를 유지함으로써 유전 정보를 저장하는 기능을 한다. 이중 나선구조는 2개의 폴리뉴클레오타이드가 수소 결합에 의해 나선형으로 꼬인 구조이다.

이형핵산 구조 #

현재 잘 알려진 이중나선 구조는 "B형" 으로 볼리며 이 형태가 일반적이지만, 널리 알려진 이형핵산 구조로 A형과 Z형이 있다. A형 이중나선의 경우 약 30도 정도 수직보다 기울어져 있어 더 큰 폭으로 회전하게 된다. B형 구조는 나선 하나당 10개의 염기가 위치하지만 A형 구조일 경우 나선 하나당 11개가 위치하게 된다. Z형 구조는 나사의 회전이 왼 나사 방향이며 나선 하나당 12개의 염기쌍이 놓이게 된다. 구아닌과 시토신이 반복하는 형태의 염기서열인 경우 Z형 나선을 주로 이루는 경향이 있다.

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