핵산의 구조
이론과 하이라이트 히스토리를 확인 할 수 있어요.
기본적인 DNA의 구성을 비롯한 큰 흐름을 묻는 문제들이 출제된다. 다만, 자주 출제되는 히스톤의 번역 후 변형의 경우 위치별 변형의 효과까지 알아야 하는 문제가 출제되므로 꼼꼼히 외우는 것이 좋겠다.ㅣ
1. 핵산의 구조
1) 핵산(Nucleic acid): 핵에 존재하는 산성 물질
• 뉴클레오타이드로 구성된 중합체로, 유전 정보 함유
2) 당: 오탄당; Ribose or 2-Deoxyribose
3) 염기
(1) 퓨린계 염기(고리 2개): Adeine(A), Guanine(G)
(2) 피리미딘계 염기(고리 1개): Cytosine(C), Thymine(T, DNA), Uracil(U, RNA)
(3) 수소결합
① 이중결합: A-T (DNA), A-U (RNA)
② 삼중결합: G-C
(4) minor Base in RNA: 주로 tRNA에서 발견
• 4-Thiouridine(S4U), Ionsine(I), Ribothymidine(T)
4) Nucleoside= Base + Ribose(RNA)/Deoxyribose(DNA)
(1) 명명법: (DNA의 경우 deoxy를 앞에 붙임) + 염기 이름
• DNA: deoxyadenosine, deoxyguanosine, deoxycytidine, deoxythymidine
• RNA: adenosine, guanosine, cytidine, uridine
5) Nucleotide = Nucleoside + Phosphate
(1) 구조: 염기는 1‘C와, 인산기는 5’C와 결합
(2) 명명법: (DNA의 경우 deoxy를 앞에 붙임) + 염기 이름 –ylate
• DNA: deoxyadenylate, deoxyguanylate, deoxycytidylate, deoxythymidylate
• RNA: adenylate, guanylate, cytidylate, uridylate
(3) 기능
① 핵산의 단위체: DNA, RNA의 단위체
② 에너지 대사: ATP, GTP
③ 생체 작용 조절자
• 2차전달물질: cAMP, cGMP
• mRNA capping: GTP
• G-protein: GTP-binding protein
④ Coenzyme: NAD+, NADH+, FADH2
⑤ 반응 중간물
• UDP-glucose: 글리코겐, 당단백질 합성
• UDP-glucuronic acid: bilirubin conjugation
• CDP-choline, -ethanolmaine, -diacylglycerol: 인지질 합성
• S-adenosylmethionine(SAM): 1 carbon metabolism
⑥ Allosteric effector: NAD+/NADH, AMP/ATP
6) DNA와 RNA: polynucleotide chain
• 인접한 뉴클레오타이드에서 3‘C의 하이드록시기와 5’C의 인산기가 인산디에스테르결합 형성
• 5‘ 말단: 인산기, 3’ 말단: 하이드록시기
• 염기 서열은 5‘ → 3’의 방향으로 작성
• 자발적 돌연변이: DNA나 RNA에서 불규칙적, 자발적으로 효소 없이 이루어지는 돌연변이; Deamination(C→U), Depurination 등
7) DNA
(1) 구조: polynucleotide의 이중나선 구조
• 역평행(antiparallel) 구조
• right-handed
• hydrophilic backbone (바깥쪽): deoxyribose, phosphate로 구성
• hydrophobic base (안쪽)
(2) 상보적 결합
• A와 T, G와 C 간의 상보적 수소결합 통해 이중나선 구조 유지
(3) Groove
• Minor groove: 이중나선 자체의 groove, 12Å • Major groove: 이중나선의 꼬임으로 인해 생기는 groove, 22Å |
(4) Denaturation, Annealing: PCR에 이용
• Denaturation: 온도를 높였을 때 double-helical DNA가 단일 가닥으로 풀리는 과정 • Annealing: 온도를 낮췄을 때 단일가닥으로 풀린 DNA를 다시 이중가닥으로 합쳐지는 과정 |
• Tm: 50%의 DNA가 denaturation 되는 온도
① DNA 서열 내 G-C 결합↑ → Tm↑
② DNA 길이↑ → Tm↑
③ pH↓ → Tm↑
④ Salt↑ → Tm↑
2. 유전자와 유전체
1) 유전자(Gene): 단백질이나 RNA에 대한 정보를 가지고 있는 DNA의 부위
2) 유전체(Genome): 개체 내의 모든 유전자의 전체 DNA 염기 서열
• Human Genome project: 인간 게놈의 모든 염기서열의 구조와 기능 분석
3. DNA condensation
1) 필요성: 핵 내에 크기가 큰 DNA를 응축시켜 보관
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