생물학, 생명과학, 농학과, 공무원 시험 등 생물과학 요점 정리 7강. DNA와 유전정보

 7. DNA와 유전정보

<목차>

1. 유전자 DNA

2. DNA의 복제와 수선

3. DNA와 유전정보

4. 유전자 돌연변이

5. 움직이는 유전자

 

학습개요
형질을 지배하는 유전자는 염색체에 존재한다. 염색체는 DNA와 단백질로 구성되며 DNA가 유전물질이다. DNA를 구성하는 염기들의 서열에는 단백질에 대한 정보가 수록되어 있으며, 그 단백질의 기능에 의해서 형질이 나타난다. DNA가닥에서 하나의 폴리펩티드를 결정하는 긴 염기서열이 바로 유전자이다. 이 강에서는 형질을 지배하는 유전자의 실체인 DNA와 유전정보에 대해서 학습한다.

학습목표  
DNA의 화학적조성과 구조적 특성을 설명할 수 있다.

DNA 염색사 염색질, 염색체의 관계를 설명할 수 있다.

DNA의 반보존적 복제 메커니즘을 설명할 수 있다.

유전자돌연변이의 원인을 설명할 수 있다.

트랜스포존을 설명할 수 있다.

주요용어  
형질전환
: 생물의 어떤 계통으로부터 추출한 DNA가 다른 계통에 흡수되었을 때 그 DNA가 수용체에 들어가 공여체의 유전형질이 나타나는 현상
연결효소
: 인접해 있는 뉴클레오티드를 결합시키는 반응을 촉매하여 끊어진 DNA 가닥을 이어주는 효소로 모든 세포에서 생성된다.
트리플렛
: 하나의 아미노산을 지정하는 3개 염기조합 가운데 DNA의 3개 염기조합
코돈
: DNA의 아미노산 정보가 전사된 mRNA의 3개 염기조합
안티코돈
: mRNA와 대응하는 tRNA의 3개 염기조합

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1. 유전자 DNA

1) DNA의 발견

미셔(Miesher, F., 1896)
 핵산의최초발견
그리피스(Griffith, F., 1928)
 쥐폐렴균을이용한실험을통해형질전환현상발견
에이버리(Avery, O.T.)와매카르티(McCarty, 1944)
 형질전환의원인물질이DNA임을증명

2) DNA의 구조

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2. DNA의 복제와 수선

1) DNA의 반보존적 복제

 

DNA가똑같은딸의DNA를만들어낼때,양친DNA의상보적두가닥이
새로형성된딸DNA의가닥의한쪽에보존되는복제방식

 

2) DNA 복제 과정

3) DNA 수선

 

3. DNA와 유전정보

1) 유전암호표

 

4. 유전자 돌연변이

1) 염기치환

 

5. 움직이는 유전자

1) 전이성 인자(transposable element)

대부분의 유전자의위치가염색체 상에 고정되어 있는데,전이의 과정을통해 세포 DNA의 한 지점에서다른 지점으로옮겨갈 수 있는 인자

2) 트랜스포존(transposon)

 

3) 레트로트랜스포존(retrotransposon)

 

4) 트랜스포존의 생물학적 의의

트랜스포존은손상된DNA를수선하고합성하는효소유전자가 변형되어만들어졌을것으로추측
진화적관점에서트랜스포존의염색체내이동능력은 트랜스포존의생존수단이며,또한숙주세포는새로운
적응능력을갖는기회가된다.
원핵생물과 진핵생물에 광범위하게 분포하며 돌연변이의 원인이되고진화에기여한다.

 

5) 트랜스포존의 이용

유전분석의표지로이용
유전자조작에서유전자운반체로사용
유전체학의연구재료

* 유전체학
게놈의구조와기능을분자수준에서연구하는분야

 

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정리하기

- 유전자는 물질적으로 DNA이며, DNA는 이중나선구조로 되어 있고, DNA의 구조적 특징은 우선성ㆍ역평행성ㆍ상보성이다.

- DNA의 염기서열은 단백질에 대한 유전정보로서 세 개의 염기가 한 세트로 되어 하나의 아미노산을 지정하는데, 이러한 3개의 염기조합을 유전암호라고 한다.

- 하나의 유전자는 하나의 폴리펩티드를 지정하며, 폴리펩티드는 특정한 구조의 단백질로 되고 그 단백질의 기능에 의해서 형질이 나타나게 된다.

- DNA는 반보존적으로 복제되며, DNA의 반보존적 복제는 복제원점에서 두 가닥의 DNA가 풀려지고 풀려진 각 DNA 가닥을 주형으로 상보적인 딸DNA가닥이 합성됨으로써 똑같은 두 분자의 딸 DNA가 생기게 된다. DNA 복제과정에서 하나의 뉴클레오티드 쌍이 치환되거나 첨가 또는 결실되게 되면 유전정보가 달라져서 유전자 돌연변이가 일어나게 된다.

- 유전자 중에는 염색체의 한 장소에서 다른 장소로 이동할 수 있는 트랜스포존이 있다.