디옥시리보핵산

설명

핵산의 일종으로 DNA라고도 한다. Deoxyribonucleotide의 중합체이며 유전자의 화학적 본체이다.RNA바이러스 이외의 모든 생물은 DNA를 유전자로 지니고 있다. 디옥시리보뉴클레오티드(deoxyribonucleotide)는 염기와당(2`-deoxy-D-ribose)과 인산으로 이루어진다. 염기는아데닌(adenine), 구아닌(guanine), 티민(thymine)및 시토신(cytosine)의 4가지이며, 이것은 당에 부착되어 있다. 인산 역시 당의 한 부분에 부착되어 있다.

 

이 deoxyribonucleotide의 당은 다른 deoxy- ribonucleotide의 당과 인산을 사이에 놓고 결합을 하게 되어 하나의 긴 사슬을 형성하게된다. 즉 당과 인산이 주축이 되어서deoxyribonucleotide의 긴 사슬을 만든다. 이 deoxyribonucleotide의 사슬 두 개는 각각deoxyribonucleotide에 부착되어 있는 염기들이 결합을 하여 두 개의 사슬이 결합되어 있는 이중나선 구조를 만들게 된다.

 

4가지 염기 아데닌은 티민과 결합을 하고, 시토신과결합을 하게 된다. 즉 당과 인산은 긴 사슬을 만드는 역할을 하고 긴 사슬에 부착된 염기들의 결합에의해서 두 개의 긴 사슬은 서로 붙어서 이중나선 구조를 만든다. DNA의 유전정보는 염기에 저장된다. 4개의 염기의 조합과 배열이 유전정보를 보관하는 하나의 암호 역할을 행하게 된다.

설명

모든 살아 있는 세포에서 볼 수 있고 유전형질을 전달하는 복잡한 유기화학적 분자구조.DNA의 물리적 특성물리적·효소적 절단 등이 가해지지 않으면 바이러스나 세균 전체의 핵산 크기에 해당하는 약 1억 2,000만의 분자량을 갖는 거대 분자의 DNA를 세포로부터 추출할 수 있다. DNA를 함유하고 있는 용액은 점성(粘性)이 있으며, 여러 가지 조작에 의해 저분자 조각으로 절단할 수 있다. DNA의 구성원인 퓨린과 피리미딘염기는 질소를 함유하는 이질 환형구조를 하고 있기 때문에 자외선을 흡수하며, 열이 가해지면 나선의 구조가 깨지면서 보다 많은 양의 자외선을 흡수할 수 있는 상태로 되고 점성은 약해진다.또한 이 과정 중 DNA는 불규칙적으로 감기게 되는데, 이러한 열에 의한 DNA의 변화를 ”DNA 열변성”(熱變性)이라 한다. 열변성을 일으킬 수 있는 온도를 용해온도라 하며, 이 용해온도는 DNA를 구성하고 있는 염기의 조성에 따라 달라진다. 즉 구아닌과 시토신 염기의 함량이 높은 DNA는 아데닌과 티민의 함량이 높은 DNA보다 용해온도가 높아서 더 안정한데, 이는 구아닌과 시토신 간의 수소결합이 아데닌과 티민의 수소결합보다 강하기 때문이다(→뉴클레오티드). 용해온도보다 약간 높은 온도에서는 이중나선의 DNA 가닥이 분리되며, 온도가 천천히 낮아지면 원래의 2중나선 구조는 회복되지만 때때로 DNA 가닥 간의 재조합이 일어나기도 한다.DNA의 구조2중의 긴 폴리뉴클레오티드 사슬로 구성되어 있으며, 2개의 폴리뉴클레오티드 가닥이 퓨린과 피리미딘의 염기결합으로 2중나선을 이룬다(→ 염기쌍). 구아닌염기(퓨린)는 시토신염기(피리미딘)와 3중 수소결합을 하며, 아데닌염기(퓨린)는 티민염기(피리미딘)와 2중 수소결합을 한다.당(디옥시리보오스)은 인산 이에스테르 결합으로 뉴클레오티드를 연결하여 각 DNA 가닥의 뼈대를 이룬다. 염기는 소수성(疏水性)이 커서 두 가닥의 DNA 안쪽에 체적되며, 두 DNA 가닥은 2중나선 구조를 이룬다. 인간세포의 DNA는 일직선으로 폈을 때 약 2m가 되며, 인간을 구성하는 세포들 전체에서 DNA를 분리하여 연결하면 지구와 태양 사이를 연결하고 다시 돌아올 수 있을 만한 길이가 된다.핵 안에서 DNA는 히스톤 및 비(非)히스톤 단백질과 결합하여 염주 모양의 뉴클레오솜을 형성한다. 약 140개의 염기쌍에 해당하는 DNA가 이 뉴클레오솜을 감고 있으며 뉴클레오솜 간의 거리는 20~40 염기쌍 정도가 된다.이러한 뉴클레오솜 구조를 취함으로써 길이가 긴 DNA가 매우 좁은 공간의 핵 안에 존재할 수 있게 된다. 여러 종류의 바이러스·엽록체·미토콘드리아·플라스미드 등의 DNA는 고리 모양이며, 8자모양으로 감기어 초나선구조(超螺旋構造)를 이룬다.

코메디닷컴 관리자 kormedi@kormedi.com

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