DNA, RNA, Protein

세포 (Cell)

• 세포벽: 세포를 둘러싼다.
• 미토콘드리아: 에너지를 생성해 공급한다.
• 소포체와 리보솜: 단백질 공장
• 골지체, 중심체: 동물 세포 분열을 돕는다.
• 핵 (Nucleus)
• 염색질
• DNA

대부분의 세포는 핵과 유전 물질을 갖는다.

인간은 60조 개의 세포를 갖는다.

기관 > 조직 > 세포 > 핵 > 유전 물질: 염색체 (23쌍) > 유전자 > DNA.

핵 (Nucleus)

1831년, 꽃가루가 물 위에서 퍼지는 현상을 보고 세포 안에 핵과 핵산 (Nucleic Acid) 의 존재를 규명했다.

[Link 1. ‘Brownian Motion’]

염색체 (Chromosome)

염색체 안에 30억쌍 (A-T, G-C) 의 염기 서열이 있다.

【유전자 (Gene)】

1915년, 토마스 모건은 초파리 연구를 통해 유전자가 염색체 위 일정한 위치에 존재함을 밝혔다.

2만에서 2만 5천 개.

유전자 교정

유전 정보를 변경한다.

【DNA】

Double Helix

[Link 1. ‘James Watson: Double helix’]

DNA

Ribose (5탄당: 5개의 탄소가 든 당) 가 인을 통해 연속적으로 연결되어 있는 사슬 두 가닥이 이중 나선으로 꼬여 있다. DeoxyriboNucleic Acid. 산소 (Oxy) 가 없는 (De) 핵산 (Nucleic acid) 이다. 산소가 있는 핵산은 RNA (RiboNucleic Acid)다. 2번이 H면 DNA, OH면 RNA다.

나선 사이 염기. 탄소, 산소, 질소, 수소 원자들이 결합되어 있다. Adenine (A) 과 Thymine (T), Cytosine (C) 와 Guanine (G) 가 마주본다. Erwin Chargaff가 A와 T, 그리고 G와 C의 양이 동일한 것을 확인했고, 이를 바탕으로 James Watson과 Francis Crick이 A와 T, G와 C가 결합한다 해석했다.

[Image 1. ACGT 출처: National Human Genome Research Institute]

DNA는 단백질의 특성을 규정한다.

[RNA]

DNA의 명령을 받아 세포 내에서 작업하는 단백질에게 그 명령을 전달하는 역할을 한다.

mRNA

1961년에 mRNA를 발견했다.

[Central Dogma of Molecular Biology (by Francis Crick)]

DNA 복제 (Replication)

DNA 전사 (Transcription)

핵 밖으로 DNA를 보내 발현되게 하는 것이다.

한 가닥의 RNA가 생긴다. mRNA (messenger) 가 Ribosome으로 이동해 단백질 (Amino acid chain) 로 바뀐다. 이 때 tRNA (transfer) 의 도움을 받아 운반된다.

Translation

Codom은 mRNA가 세 개의 염기 (A, T, G, C) 씩 읽히는 것이다.

단백질 (Protein) 이 생산된다.

세균

염색체 내 정보를 세균에 있는 플라스미드에 넣어 재조합하고 복제할 수 있다. 만들기 힘든 단백질을 만들 수 있다.

Prion

생명체는 DNA가 있어야 복제가 가능하다. 그런데 DNA, RNA, 바이러스, 세균이 없음에도 광우병 같은 병이 발생한다. 단백질만으로 자기 복제가 가능한 것인가? 외부에서 온 것도 아니다.

Stanley Prusiner 교수는 내인성 단백질, 새로 생성되는 단백질이 아니라 기존에 존재하던 정상 Prion (α-helix) 을 변형 Prion (β -helix) 으로바꾼다는 것이다. 변형 Prion은 단백질 분해 효소에 반응하지 않으며, 잘게 쪼개지지 않고 덩어리로 남게 된다. 이는 조직을 파괴한다.

Stanley Prusiner 교수는 1997년 노벨 생리의학상을 수상했다.

‘Slow Virus’ 등 이론도 존재한다.