데 옥시 리보 핵산-DNA

동의어

유전 물질, 유전자, 유전 지문

영어: 데 옥시 리보 핵산 (DNS)

정의

DNA는 모든 생명체 (포유류, 박테리아,, 버섯 기타.). 전체적으로 그것은 우리의 유전자에 해당하며 다리와 팔의 수와 같은 살아있는 존재의 일반적인 특성뿐만 아니라 머리 색깔과 같은 개별 특성을 담당합니다.
우리 지문과 마찬가지로 모든 사람의 DNA는 다르며 부모의 DNA에 따라 다릅니다. 일란성 쌍둥이는 예외입니다. 그들은 동일한 DNA를 가지고 있습니다.

DNA의 거친 구조

인간에게는 DNA가 있습니다 신체의 모든 세포에서 세포핵 (핵) 포함. 다음과 같이 세포핵이없는 생명체에서 박테리아 또는 버섯, DNA는 세포 공간 (세포질세포핵은 약입니다. 5-15 µm 그것이 측정 방법입니다 심장 우리 세포의. 그것은 46 개의 염색체에 DNA 형태로 우리의 유전자를 수용합니다. 총 약을 달성하기 위해. 2m 길이의 DNA 작은 세포핵에 넣는 것은 단백질 나선, 고리 및 코일로 압축 된 효소.

따라서 한 가닥의 DNA에있는 여러 유전자는 다음 중 하나를 만듭니다. 46 개의 X 자형 염색체. 46 개의 염색체 중 절반은 어머니의 염색체로, 절반은 아버지의 염색체로 구성됩니다. 그러나 유전자의 활성화는 훨씬 더 복잡하여 어린이의 특성이 정확하지 않습니다 50% 각 부모를 추적 할 수 있습니다.

형태의 DNA를 제외하고 염색체 세포핵에는 더 많은 원형 DNA가 있습니다.에너지 발전소"세포 굴의 미토콘드리아.
이 DNA 서클은 엄마에게서 아이에게만 전달됩니다.

DNA 그림

DNA, DNA의 구조
데 옥시 리보 핵산
데 옥시 리보 핵산
이중 가닥 (나선)

1. 사이토 신
2. 티민
3. 아데닌
4. Guanine
5. 인산염
6. 설탕
7. 수소 결합
8. 염기쌍
9. 뉴클레오타이드
   a-피리 미딘 염기
   b-퓨린 염기
   A-T : 2H 브리지
   G-C : 3H 브리지

모든 Dr-Gumpert 이미지의 개요는 다음에서 찾을 수 있습니다. 의료 삽화

DNA의 상세한 구조

DNA를 나선형 계단처럼 쌓인 이중 가닥으로 상상할 수 있습니다. 이 이중 나선은 다소 고르지 않아 나선형 계단의 계단 사이에 항상 더 크고 작은 거리가 있습니다 (크고 작은 고랑).

이 사다리의 난간은 교대로 형성됩니다.

• 설탕 잔류 물 (데 옥시 리보스) 및
• 인산염 잔류 물.

난간에는 네 가지 가능한베이스 중 하나가 있습니다. 따라서 두 개의 염기가 한 단계를 형성합니다. 염기 자체는 수소 결합을 통해 서로 연결됩니다.

이 구조는 DNA라는 이름을 설명합니다 : deoxyribose (= 설탕) + 핵 (=에서 세포핵) + 산 / 산 (= 당-인산 골격의 총 전하).

베이스는 링 모양의 서로 다른 화학 구조로, 그에 따라 화학적 결합 기능이 다릅니다. DNA에는 네 가지 염기 만 있습니다.

• 사이토 신과 티민 (RNA에서 우라실로 대체 됨)은 소위 피리 미딘 염기이며 구조에 고리가 있습니다.
• 반면 퓨린 염기는 구조에 두 개의 고리가 있습니다. DNA에서 이들은 아데닌과 구아닌이라고 불립니다.

함께 한 단계를 형성하는 두 염기를 결합 할 수있는 가능성은 하나뿐입니다.

항상 피리 미딘 염기에 연결된 퓨린 염기가 있습니다. 화학 구조로 인해 시토신은 항상 구아닌과 상보적인 염기쌍을 형성하고 티민과 함께 아데닌을 형성합니다.

이 주제에 대한 자세한 정보는 아래에서 읽을 수 있습니다.: Telomeres-해부학, 기능 및 질병

DNA 염기

DNA에 들어와 4 가지 기지 앞에.
여기에는 고리가 하나만있는 피리 미딘 유래 염기 (사이토 신과 티민)와 고리가 두 개인 퓨린 유래 염기 (아데닌과 구아닌)가 포함됩니다.

이 염기는 각각 설탕과 인산염 분자 연결된 후 아데닌 뉴클레오타이드 또는 시토신 뉴클레오타이드라고도합니다. 당과 인산염에 대한 이러한 결합은 개별 염기가 연결되어 긴 DNA 가닥을 형성 할 수 있도록하는 데 필요합니다. 이것은 DNA 가닥에서 설탕과 교대로 인산염 그들은 DNA 사다리의 측면 요소를 형성합니다. DNA의 사다리 단계는 안쪽을 가리키는 4 개의 다른 염기에 의해 형성됩니다.
각각 아데닌과 티민. 구아닌과 시토신은 소위 상보 적 염기 쌍을 형성합니다.
DNA 염기는 소위 수소 결합으로 연결됩니다. 아데닌-티민 쌍에는 두 개의 결합이 있고 구아닌-사이토 신 쌍에는 세 개의 결합이 있습니다.

DNA 중합 효소

DNA 중합 효소는 효소뉴클레오티드를 함께 연결하여 새로운 DNA 가닥을 생성 할 수 있습니다.
DNA 중합 효소는 소위 효소 (다른 DNA 중합 효소)가 다른 효소에 의해 활성화 된 경우에만 작동 할 수 있습니다. "뇌관"즉, 실제 DNA 중합 효소에 대한 시작 분자가 생성되었습니다.
그런 다음 DNA 중합 효소는 한 뉴클레오타이드 내의 당 분자의 자유 말단에 부착되고이 당을 다음 뉴클레오타이드의 인산염에 연결합니다.
DNA 중합 효소는 다음과 같은 맥락에서 나타냅니다. DNA 복제 (세포 분열 과정에서 DNA 복제) 기존 DNA 가닥을 읽고 해당하는 반대 딸 가닥을 합성하여 새로운 DNA 분자를 생성합니다. DNA 중합 효소가 "모 가닥"에 도달하려면 실제 이중 가닥 DNA가 준비 DNA 복제를 거쳐야합니다. 효소 풀리다.

DNA 복제에 관여하는 DNA 중합 효소 외에도 부서 지거나 잘못 복사 된 영역을 복구 할 수있는 DNA 중합 효소도 있습니다.

물질로서의 DNA와 그 제품

우리 몸의 성장과 발달을 보장하기 위해서는 유전자의 유전과 필요한 세포와 ​​단백질의 생산, 세포 분열 (감수 분열, 유사 분열)이 이루어져야합니다. 우리의 DNA가 거쳐야하는 필요한 과정이 개요에 표시됩니다.

복제:

복제의 목적은 세포가 분열하기 전에 세포핵에서 유전 물질 (DNA)을 복제하는 것입니다. 염색체는 하나씩 풀려서 효소가 DNA에 붙을 수 있습니다.
반대 DNA 이중 가닥이 열려 두 염기가 더 이상 서로 연결되지 않습니다. 핸드 레일 또는베이스의 각면은 이제 다양한 효소에 의해 판독되고 핸드 레일을 포함한 보완베이스로 보완됩니다. 이것은 두 개의 딸 세포 사이에 분포하는 두 개의 동일한 DNA 이중 가닥을 생성합니다.

전사:

복제와 마찬가지로 전사도 핵에서 발생합니다. 목적은 mRNA (메신저 리보 핵산)에서 DNA의 기본 코드를 재 작성하는 것입니다. 티민은 우라실로 대체되고 단백질을 코딩하지 않는 DNA의 일부는 공간과 유사하게 잘립니다. 그 결과, 현재 세포핵 밖으로 운반되는 mRNA는 DNA보다 상당히 짧고 단일 가닥 만 가지고 있습니다.

번역:

mRNA가 이제 세포 공간에 도착하면 염기에서 키를 읽습니다. 이 과정은 리보솜에서 발생합니다. 3 개베이스 (기본 삼중 항) 결과는 아미노산에 대한 코드입니다. 총 20 개의 다른 아미노산이 사용됩니다. 일단 mRNA가 판독되면 아미노산 가닥은 세포 자체에서 사용되거나 표적 기관으로 보내지는 단백질을 생성합니다.

돌연변이 :

DNA를 곱하고 읽을 때 다소 심각한 오류가 발생할 수 있습니다. 세포에는 하루에 약 10,000 ~ 1,000,000의 손상이 있으며, 일반적으로 복구 효소로 복구 할 수 있으므로 오류가 세포에 영향을 미치지 않습니다.

제품, 즉 단백질이 돌연변이에도 불구하고 변하지 않으면 침묵 돌연변이가 있습니다. 그러나 단백질이 변경되면 종종 질병이 발생합니다. 예를 들어, 자외선 (햇빛)은 티민베이스의 손상을 복구 할 수 없음을 의미합니다. 결과는 피부암 일 수 있습니다.
그러나 돌연변이가 반드시 질병과 관련 될 필요는 없습니다. 유기체를 유리하게 수정할 수도 있습니다. 유기체는 돌연변이를 통해 장기적으로 만 환경에 적응할 수 있기 때문에 돌연변이는 진화의 큰 부분입니다.

세포주기의 여러 단계에서 자발적으로 발생할 수있는 다양한 유형의 돌연변이가 있습니다. 예를 들어 유전자에 결함이있는 경우이를 유전자 돌연변이라고합니다. 그러나 오류가 특정 염색체 또는 염색체 부분에 영향을 미치는 경우 염색체 돌연변이입니다. 염색체 번호가 영향을 받으면 게놈 돌연변이가 발생합니다.

자세한 내용은: 염색체 이상-그것은 무엇을 의미합니까?

DNA 복제

그만큼 목표 DNA 복제는 기존 DNA의 복제.
세포 분열 중 윌 정확히 두 배가 된 세포 DNA 그런 다음 두 딸 세포에 분배됩니다.

DNA의 배가는 소위 반 보수적 원칙 대신, 즉, 초기 DNA 풀기 DNA의 원래 가닥을 통해 효소 (나선형) 이 두 개의 "원래 가닥"은 각각 새로운 DNA 가닥의 주형 역할을합니다.

그만큼 DNA 중합 효소 책임이있는 효소입니다 책임있는 새로운 가닥의 합성 이다. DNA 가닥의 반대 염기가 서로 상보 적이기 때문에 DNA 중합 효소는 "원본 가닥"을 사용하여 세포의 유리 염기를 올바른 순서로 배열하여 새로운 DNA 이중 가닥을 형성 할 수 있습니다.

DNA의 정확한 두 배가 된 후 두 딸 가닥이제 동일한 유전 정보를 포함하고 있습니다. 두 세포에세포 분열 과정에서 발생한 나뉘어지다. 그래서 두 개의 동일한 딸 세포 그것에서 나왔다.

DNA의 역사

오랫동안 인체의 어떤 구조가 우리 유전 물질의 전염을 담당하는지 불분명했습니다. Swiss Friedrich Miescher 덕분에 1869 년 연구의 초점은 세포핵의 내용이었습니다.

1919 년에 리투아니아 인 Phoebus Levene는 우리 유전자의 건축 자재로서 염기, 당, 인산 잔류 물을 발견했습니다. 캐나다 오스왈드 에이버리는 1943 년에 박테리아 실험을 통해 단백질이 아닌 DNA가 유전자 전달에 실제로 책임이 있음을 증명할 수있었습니다.
미국 제임스 왓슨과 영국 프랜시스 크릭은 1953 년에 여러 국가에 퍼져 있던 연구 마라톤을 종식 시켰습니다. 그들은 로잘린드 프랭클린의 도움으로 첫 번째였습니다.영국인) DNA X- 선, 퓨린 및 피리 미딘 염기, 설탕 및 인산염 잔기를 포함하는 DNA 이중 나선 모델. 그러나 로잘린드 프랭클린의 엑스레이는 연구 목적으로 공개 된 것이 아니라 동료 인 모리스 윌킨스가 공개했습니다. Wilkins는 1962 년에 Watson과 Crick과 함께 노벨 의학상을 받았습니다. 프랭클린은 이미이 시점에서 세상을 떠났기 때문에 더 이상 지명 될 수 없었습니다.

이 주제도 관심이있을 수 있습니다.: 크로 마틴

오늘날 DNA 발견의 중요성

범죄학:

의심스러운 자료는 다음과 같습니다.

• 피의,
• 정액 또는
• 머리

범죄 현장이나 피해자에게서 발견되면 DNA를 추출 할 수 있습니다. 유전자 외에도 DNA는 유전자를 코딩하지 않는 염기의 빈번한 반복으로 구성된 더 많은 섹션을 포함합니다. 이러한 컷 신은 매우 가변적이기 때문에 유전 적 지문 역할을합니다. 반면에 유전자는 모든 인간에서 거의 동일합니다.

효소의 도움으로 얻은 DNA를 자르면 미세 위성이라고도 알려진 많은 작은 DNA 조각이 형성됩니다. 용의자 (예 : 타액 샘플)의 미세 위성 (DNA 단편)의 특성 패턴을 기존 물질의 특성 패턴과 비교하면 일치하는 경우 가해자를 식별 할 가능성이 높습니다. 원리는 지문과 유사합니다.

친자 확인 검사 :

여기에서도 아이의 미세 위성의 길이를 가능한 아버지의 길이와 비교합니다. 일치하는 경우 친자 관계가있을 가능성이 매우 높습니다 (범죄학 참조).

인간 게놈 프로젝트 (HGP) :

1990 년에 인간 게놈 프로젝트가 시작되었습니다. 전체 DNA 코드를 해독 할 목적으로 James Watson은 처음에 프로젝트를 이끌었습니다. 2003 년 4 월부터 인간 게놈은 완전히 해독 된 것으로 간주되었습니다. 약 21,000 개의 유전자가 32 억 개의 염기쌍에 할당 될 수 있습니다. 모든 유전자의 합인 게놈은 차례로 수십만 개의 단백질을 담당합니다.

DNA 시퀀싱

DNA 시퀀싱은 생화학 적 방법을 사용하여 DNA 분자에서 뉴클레오티드 (당과 인산염이 포함 된 DNA 염기 분자)의 순서를 결정합니다.

가장 일반적인 방법은 Sanger 체인 종료 방법.
DNA는 네 가지 다른 염기로 구성되어 있기 때문에 네 가지 다른 접근 방식이 만들어집니다. 각 접근 방식에는 염기 서열을 분석 할 DNA가 있습니다. 뇌관 (시퀀싱을위한 스타터 분자), DNA 중합 효소 (DNA를 확장하는 효소) 및 필요한 4 개의 모든 뉴클레오티드의 혼합물. 그러나,이 네 가지 접근법 각각에서 다른 염기는 통합 될 수있는 방식으로 화학적으로 변형되지만 DNA 중합 효소에 대한 공격 지점을 제공하지는 않습니다. 그래서 그것은 체인 종료.
이 방법은 길이가 다른 DNA 단편을 생성 한 다음 소위 겔 전기 영동 길이에 따라 화학적으로 분리됩니다. 생성 된 분류는 각 염기를 다른 형광색으로 표시함으로써 서열화 된 DNA 세그먼트의 뉴클레오티드 서열로 번역 될 수 있습니다.

DNA 혼성화

DNA 혼성화는 분 자유 전법생성하는 데 사용되는 기원이 다른 두 개의 단일 DNA 가닥 사이의 유사성 감지.

이 방법은 DNA 이중 가닥이 항상 두 개의 상보적인 단일 가닥으로 구성된다는 사실을 이용합니다.
더 유사한 두 단일 가닥 더 많은 염기가 반대 염기와 단단한 연결 (수소 결합)을 형성합니다. 더 많은 기본 쌍이 발생합니다..

염기 서열이 다른 두 가닥의 DNA 섹션 사이에는 염기쌍이 없습니다.

그만큼 상대 연결 수 이제 통해 융점 결정, 새로 생성 된 DNA 이중 가닥이 분리됩니다.
융점이 높을수록 거짓말, 더 보완적인 기반 서로 수소 결합을 형성하고 두 개의 단일 가닥이 더 유사합니다..

이 절차는 다음에도 사용할 수 있습니다. DNA 혼합물에서 특정 염기 서열 검출 사용됩니다. 당신은 이것을 할 수 있습니다 인위적으로 형성된 (형광) 염료로 표시된 DNA 조각 지다. 그런 다음 해당 염기 서열을 식별하는 역할을하여이를 가시화 할 수 있습니다.

연구 목표

완료 후 인간 게놈 프로젝트 연구자들은 이제 개별 유전자를 인체에 대한 중요성에 할당하려고 노력하고 있습니다.
한편으로 그들은 결론을 내리려고 노력합니다. 질병 발생 과 요법 반면에 인간의 DNA와 다른 생명체의 DNA를 비교함으로써 진화 메커니즘을 더 잘 표현할 수 있다는 희망이 있습니다.

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• 인체의 세포 혈장
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