DNA 작동 원리

Mar 20 2007
톨킨의 판타지 3부작 "반지의 제왕"에 나오는 힘의 고리처럼 디옥시리보핵산(DNA)은 모든 세포의 마스터 분자입니다. 구조에서 하는 일에 이르기까지 DNA에 대한 모든 것을 배우십시오.
다채로운 DNA 나선 Stanislaw Pytel / 게티 이미지

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톨킨의 "반지의 제왕"에 나오는 힘의 고리처럼 디옥시리보핵산 (DNA)은 모든 세포 의 마스터 분자입니다 . 여기에는 각 세대에 전달되는 중요한 정보가 포함되어 있습니다. 그것은 자신과 다른 분자(단백질)의 생성을 조정합니다. 조금만 변경하면 심각한 결과를 초래할 수 있습니다. 복구할 수 없을 정도로 파괴되면 세포가 죽습니다.

다세포 유기체에서 세포의 DNA 변화는 종의 특성에 변화를 일으킵니다. 오랜 기간 동안 자연 선택은 이러한 변이에 작용 하여 종 을 진화 시키거나 변화시킵니다.

범죄 현장 에서 DNA 증거의 유무 는 유죄 평결과 무죄의 차이를 의미할 수 있습니다. DNA는 매우 중요하기 때문에 미국 정부는 많은 유전 질환을 이해하고 치료법을 찾기 위해 인간 게놈의 DNA 서열을 밝히는 데 막대한 돈을 투자했습니다. 마지막으로 한 세포의 DNA 에서 동물, 식물 또는 심지어 인간까지 복제 할 수 있습니다 .

그러나 DNA는 무엇입니까? 어디에서 찾을 수 있습니까? 무엇이 그렇게 특별합니까? 어떻게 작동합니까? 이 기사에서 우리는 DNA의 구조를 자세히 살펴보고 DNA가 어떻게 스스로 만들어지며 어떻게 모든 특성을 결정하는지 설명할 것입니다. 먼저 DNA가 어떻게 발견되었는지 살펴보자.

DNA는 핵산 이라고 하는 분자 종류 중 하나입니다 . 핵산은 원래 1868년 붕대의 고름 세포에서 DNA를 분리한 스위스 생물학자 프리드리히 마이셔(Friedrich Meischer)에 의해 발견되었습니다. Meischer는 핵산이 유전 정보를 포함할 수 있다고 의심했지만 확인할 수는 없었습니다.

1943년에 록펠러 대학의 오스왈드 에이버리와 동료들은 박테리아인 폐렴 연쇄구균 에서 추출한 DNA 가 비감염성 박테리아를 감염시킬 수 있음을 보여주었습니다 . 이러한 결과는 DNA가 세포의 정보를 포함하는 분자임을 나타냅니다. DNA의 정보 역할은 1952년 Alfred Hershey와 Martha Chase가 새로운 바이러스를 만들기 위해 박테리오파지 바이러스가 숙주 세포에 단백질이 아닌 DNA를 주입 한다는 것을 증명했을 때 더욱 뒷받침되었습니다 (자세한 내용은 바이러스 작동 방식 참조 ).

그래서 과학자들은 오랫동안 DNA의 정보적 역할에 대해 이론화했지만 이 정보가 어떻게 암호화되고 전달되는지 아무도 몰랐습니다. 많은 과학자들은 이 과정에서 분자의 구조가 중요하다고 추측했습니다. 1953년 James D. Watson과 Francis Crick은 케임브리지 대학에서 DNA 구조를 발견했습니다. 이 이야기는 James Watson의 책 "The Double Helix"에 설명되어 있으며 영화 "The Race for Double Helix"에서 스크린에 등장했습니다. 기본적으로 Watson과 Crick은 분자 모델링 기술과 다른 연구자(Maurice Wilkins, Rosalind Franklin, Erwin Chargaff 및 Linus Pauling 포함)의 데이터를 사용하여 DNA 구조를 해결했습니다. 왓슨, 크릭, 윌킨스는 DNA 구조를 발견한 공로로 노벨 의학상을 수상했다.공동 작업자이며 상을 받기 전에 사망한 Watson과 Crick에게 구조를 공개한 핵심 데이터를 제공했습니다.