스크랩 DNA(디옥시리보 핵산)와 RNA(리보핵산)

[시너먼]

디옥시리보 핵산(-核酸, Deoxyribo nucleic acid, DNA)

핵산의 일종이며,

주로 세포의 핵 안에서 생물의 유전 정보를 보관하는 물질이다.

DNA의 주 기능은

장기간에 걸친 정보저장이다.

결합되어 있는 핵염기에 의해 구분되는

네 종류의 뉴클레오타이드가 중합되어

이중 나선 구조를 이룬다.

구조

왼쪽에서 오른쪽으로, A, B, Z-DNA의 구조를 보여주고 있다.

DNA는

나선구조를 이루는 뼈대(Backbone chain)와 핵염기(Nucleobase)로 구성되어 있다.

뼈대는

단당류인 디옥시리보스(Deoxyribose)에 인산기(Phosphate)가 결합되어

긴 사슬과 같은 형태를 띄고 있다.

염기에는 퓨린(purine)과 피리미딘(pyrimidine)의 두가지 종류가 있으며,

퓨린에는 다시 아데닌(Adenine; A)과 구아닌(Guanine; G)의 두 가지가 존재하고,

피리미딘에는 시토신(cytosine; C), 티민(thymine; T), 우라실(uracil; U)의 세 가지가 존재한다.

이 중 우라실은

DNA에는 존재하지 않으며,

RNA에만 존재하는 염기이다.

DNA가 이중나선을 이루고 있을 때,

각각의 퓨린은 하나의 피리미딘과 수소 결합을 통해 결합한다.

즉, A와 T, G와 C가 항상 짝을 이루어 존재하게 된다.

이러한 수소 결합은

DNA의 이중 나선구조를 안정하게 만들어 주는 힘이다.

이 때, G와 C의 결합 사이에는 3개의 수소 결합이,

A와 T의 결합에는 2개의 수소 결합이 존재하며,

따라서 G와 C사이의 결합이 더 강하다.

이러한 염기쌍끼리의 결합을 DNA의 상보성이라고 부른다.

이러한 상보성은 DNA의 정보 저장, 복제, 전사 등에 기여한다.

DNA는 일반적으로 알려진 이중 나선 구조인 B-DNA 이외에

더욱 빽빽하게 꼬인 상태인 A-DNA나

오른쪽으로 꼬인 B-DNA와는 달리

왼쪽으로 꼬인 형태인 Z-DNA의 구조로도 존재한다.

그러나 A-DNA와 Z-DNA는

주로 특수한 상황에서만 나타나는 구조로,

보통의 DNA는 B-DNA의 형태를 띄고 있다.

핵산(核酸)

  뉴클레오타이드가 긴 사슬 모양으로 중합된 고분자 유기물의 한 종류이다.

핵산은 스위스의 생물학자 프리드리히 미셔가

1869년에

환자의 고름으로부터 처음으로 발견하였다.

뉴클레오타이드로 구성된 생명체의 유전 물질로,

가장 잘 알려진 핵산으로 DNA와 RNA가 있다.

DNA를 구성하는 5탄당은

디옥시리보스이며,

RNA를 구성하는 5탄당은 리보스이다.

DNA를 구성하는 염기에는

아데닌, 티민, 구아닌, 시토신이 있으며,

 RNA는 티민 대신에

우라실을 가지고 있다.

DNA의 경우

N-H와 O-C 사이의 수소 결합으로 인해

안정된 이중 나선 구조를 하고 있다.

RNA(ribonucleic acid 리보핵산)

  세포 내 단백질 합성에 관여하는 고분자량의 복합 화합물.

RNA는 몇 종류의 바이러스에서

디옥시리보핵산(deoxyribonucleic acid/DNA)을 대신하여

유전암호의 운반체가 된다.

RNA는 여러 가지 길이의 리보오스 뉴클레오티드로 구성되어 있으며,

그 모양은 나선 형태에서 풀린 구조까지 다양하다.

RNA 가운데 수용성 RNA 또는 활성화 RNA라고도 하는 운반 RNA(transfer RNA/tRNA)는

100개 이하의 뉴클레오티드로 구성되어 있으며,

다른 RNA들은 수천 개의 뉴클레오티드로 구성되어 있다.

RNA의 질소 염기는 아데닌·구아닌·시토신·우라실이다.

RNA의 주요 3가지 형태로는

전령 RNA(messenger RNA/mRNA)과

운반 RNA,

그리고 리보솜 RNA(ribosomal RNA/rRNA)가 있다.

단백질 합성과정에서

mRNA는

핵의 DNA로부터 암호화된 유전정보를 세포질 내의 단백질 합성 장소인 리보솜으로 운반한다.

리보솜은

rRNA와 단백질로 구성되어 있으며

mRNA에 의해 운반된 유전정보를 읽는다.

mRNA 내의 질소 염기 3개가 1개의 아미노산을 만들며,

tRNA가 이 아미노산을 리보솜으로 운반하여 차례로 아미노산들이 결합함으로써

단백질이 합성된다.

주요 3가지 형태의 RNA 외에도

세포 내에는 수많은 소형 RNA 분자,

그리고 RNA와 단백질로 구성된 리보핵산 단백질이 존재한다.

세포 내 리보핵산 단백질의 RNA는

이전에는 단백질에만 있다고 보았던 생물학적 촉매제의 작용을 하는 것으로 알려져 있다.

1965년 R. W. 홀리에 의해 RNA의 분자구조가 밝혀졌다.