DNA

[공공칠아싸이]

[DNA 검사]

 

1. 염색체와 DNA
 

 ■ 염색체: 세포의 핵 안에서 발견되는 DNA의 응축된 형태

              

          - 염색체는 우리몸을 이루고 있는 세포의 핵 안에 있는 유전

             정보를 담고있는 물질입니다.

 

          - 예를 들면 우리가 피부에 상처를 입게 되면 상처입은 피부

            세포를 대신할 건강한 세포를 만들어 내는 과정으로 세포

            분열을 하게 되는데 이때 염색체가 관여하게 됩니다.

 

          - 세포분열과정시 핵안의 염색체는 1번부터~22번(상염색

             체)(23번은 성염색체) 까지 나란히 정렬한 후 나누어지

             는 세포분열을하는데 이 과정을 통해서 우리 몸의 모든세

             포는 같은 염색체와 같은 DNA를 갖게 됩니다.

             눈에 있는 세포, 소화기관에 있는 세포 등등의 우리몸안

             의 세포는 염색체안의 유전정보의 발현에 의해서 역활의

             차이(눈에 있는 세포는 기능적으로 시각을 감지하는 역

             할, 소화기관의 세포는 소화효소를 분비하는 기능 등등)

             는 있지만 근본적으론 내 몸안의 모든 세포는 다 같은

             염색체 즉, DNA를 갖습니다.

              

                                    

  ■ DNA: 유전물질, 세포에 필요한 모든 단백질을 만드는데 필요한

              정보를 저장
             -염색체안에 있는 유전정보입니다.

             

  ■ DNA의 이중나선구조:
    

     ·두가닥의 뉴클레오티드(당, 인산, 질소를 함유한 염기로 구성)

       는 서로 반대방향으로 꼬인 구조(같은 축을 중심으로 나선상-

       이중나선구조).

       -DNA의 구조를 '사다리' 라고 생각해 봅시다.

 

       -일단 DNA의 이중나선구조를 위해 사다리를 연관시켜 생각해

        보면 사다리는 양쪽지지대에 의해서 전체 균형을 이루면서

        형태를 유지합니다.

        DNA에서 이 지지대의 역활을 하는것이 양쪽으로 마주보면서

        위아래로 길게 연결된 '인산'과 '5탄당' 골격 입니다.

 

       -다시 사다리로 가서 사다리 부분 중에 발을 디디는 부분은

        양쪽 지지대의 사이를 연결시켜 주는데 DNA도 두개의 마주  

        보는 골격을 연결시켜주는 부분이 존재하는데 그것을

        '염기'하고 합니다. 

      

       -이렇게 '인산'과 '5탄당', 그리고 '염기'로 구성된 구조를

         DNA의 기본구조라하고, '뉴클레오티드' 라고 합니다.

      

      ·지름 2.0nm의 가늘고 긴 분자, 3.4nm마다 꼬인 분자

      (한바퀴 도는데 10개의 염기쌍 포함)

       -DNA가 나선형의 구조인데 그 꼬임은 골격사이에 존재하

        는 상보적 염기쌍10개가 다 들어간 거리에서 완벽하게

        한바퀴를 도는 격입니다.
    

      ·당과 인산은 바깥쪽(골격), 염기는 안쪽에 배열

       (염기사이는 수소결합-A와 T 2개, G와 C 3개)

      

       -뉴클레오티드(DNA의 기본구조)를 구성하는 물질 중 인산과

        5탄당은 종류에 있어서 특별한것이 없이 1종류만 있지만

        염기의 경우는 그 종류가 여러가지입니다.

        일단 염기는 크게 퓨린계과 피리미딘계로 구분되며

        이 퓨린계의 염기와 피리미딘계의 염기가 뉴클레오티를 구성

        할 때 서로 짝을 이룹니다(=상보적이다).

        즉, 퓨린계의 아데닌(A)과 피리미딘의 티민(T),

        퓨린계의 구아닌(G)과 피리미딘의 시토신(C)이

        서로 짝을 이룹니다.

        

        이때 짝을 이루는 염기들을 살펴보면 아데닌과 티민사이에는

        2개의 선으로 연결되어 있음을 알 수 있는데 결합 모양이

        마치 진주목걸이가 연결된 것 처럼 보입니다.

        반면에 시토신과 구아닌사이는 진주목걸이 3개가 연결된 

        모습입니다. 결합이 각각 2개, 3개인 것은 걸수있는 고리가

        2개, 3개라고 생각하면 되겠습니다.

        여기서 진주목걸이의 결합방법은 수소결합(인체 내 결합 중

        가장약한 결합으로 유전정보전달시 DNA 이중나선를 빨리

        풀어야하는 이유에 가장 적당한 결합방법) 입니다.

       

      ·염기쌍의 특수성 때문에 염기는 상보적으로 존재

       (염기중 A는 T와 G는 C와 결합하는 방식)

         

 

2. DNA 지문법

   사람의 신분을 정확하게 파악하기 위해 사용
   ① 제한효소를 이용하여 특별한 뉴클레오티드 서열을 자른다.

   ② 절편들을 아가로즈 겔에서 이동(전류를 받으면 짧은 것은

       빨리 이동)
   ③ DNA 절편을 여과지로 옮겨 수소결합을 끊어 단일가닥으로

       만든다.
   ④ 방사선 표지(DNA 탐침)를 단다.
   ⑤ 인화필름에 현상 - 위치 기록

 

   1918년 7월 러시아 혁명이후 로마노프왕, 부인, 아이들 5명,

   하인 4명과 함께 처형 당한 후 매장당했다.

   이후 1991년 에카테린버그의 외딴 숲속에서 9구의 시신이 발견

   되었다.

 

   과학자들은 무덤에서 발굴한 뼈에서 추출한 DNA를 이용하여

   그 뼈의 주인이 누구인지 비밀을 풀기 시작했다.

 

   각 개인은 개인마다 다르게 달라붙는 DNA탐침 때문에 각 개인

   은 서로 다른 유형의 밴드를 가진다. 이와 같이 DNA의 유형을

   조사하기 위해 먼저 긴 DNA를 작게 잘라주어야 한다(제한효소

   처리, 제한효소는 일종의 가위와 같은 역할을 한다).

 

   다음, 젤 위에서 전하를 걸어주면 크기에 따라 이동 속도가

   다르며, DNA 탐침이 다르게 붙어서 각 개인마다 다른  밴드를

   확인할 수 있다.

 

3. 부모로부터 자녀에게 DNA가 전달되는 방법: 감수분열

 

    체세포분열은 모세포(2n)와 딸세포의 유전자 수가 동일(2n)

    한데, 감수분열은 딸세포의 유전자수가 반으로 줄어든다(n)는

    의미입니다. 그래서 생식세포인 정자(n)와 난자(n)가 결합을

    해서 완전한 생명체(2n)를 만들 수 있습니다. 

 

A. 체세포분열

 

   

 

B. 감수분열(생식세포분열)

 

    ◈ 감수분열의 두 가지 의의 ◈

     ① 염색체의 수가 반으로 감소된 정자와 난자(n)가 만들어짐으로써

         수정되므로 종의 염색체 수가 일정하게 유지됨

     ② 상동염색체 사이의 교환을 통해 유전적 변이와 다양성을 증가시킴

<제 1 감수분열 과정>

 

<제 2 감수분열 과정>

 

C. 체세포분열과 감수분열의 차이점

 

체세포분열	감수분열
1회 분열	2회 분열
1주기 당 2개의 딸세포 형성	1주기 당 4개의 딸세포 형성
딸세포들은 유전적으로 동일함	딸세포들은 유전적으로 다름
2n → 2n으로 됨	2n → n으로 됨
체세포에서 일어남	생식선세포에서 일어남