우리는 DNA의 구조가 무엇인지, 어떤 유형이 존재하며 어떻게 발견되었는지 설명합니다. 또한, RNA의 구조.
DNA의 구조는 어떻습니까?
의 분자 구조 DNA (또는 단순히 DNA의 구조)는 그것이 생화학적으로 구성되는 방식입니다. 단백질 와이 생체 분자 그것은 DNA 분자를 구성합니다.
시작하기 위해 DNA가 DeoxyriboNucleic Acid의 약자임을 기억합시다. DNA는 뉴클레오타이드 바이오폴리머, 즉 당(리보스)과 질소 염기로 구성된 세그먼트(뉴클레오타이드)로 구성된 긴 분자 구조입니다.
DNA의 질소 염기는 인산기와 함께 아데닌(A), 시토신(C), 티민(T) 또는 구아닌(G)의 네 가지 유형이 있습니다. 이 화합물의 서열에서 모든 유전 정보는 살아있는 존재, 단백질 합성 및 생식 유전에 필수적, 즉 DNA가 없으면 형질의 전달이 없을 것입니다. 유전적인.
생명체에서 원핵생물, DNA는 일반적으로 선형 및 원형입니다. 그러나 진핵생물, DNA의 구조는 이중 나선 형태입니다. 두 경우 모두 이중 가닥 생체 분자입니다. 즉, 역평행 방식(반대 방향을 가리킴)으로 배열된 두 개의 긴 사슬로 구성되어 있습니다. 질소 염기는 서로 마주보고 있습니다.
이 두 사슬 사이에는 이중 나선 형태로 서로를 고정시키는 수소 결합이 있습니다. 전통적으로 이 구조에는 세 가지 수준이 있습니다.
- 기본 구조. 그것은 사슬로 연결된 뉴클레오티드의 서열로 구성되며, 그 특정하고 정확한 서열은 다음을 암호화합니다. 유전 정보 존재하는 모든 개인의.
- 2차 구조. 앞서 언급한 상보적 사슬의 이중 나선으로 질소 염기가 엄격한 순서로 연결되어 있습니다: 아데닌과 티민, 시토신과 구아닌. 이 구조는 DNA의 유형에 따라 다릅니다.
- 3차 구조. 그것은 DNA가 라고 불리는 구조 내에 저장되는 방식을 나타냅니다. 염색체, 내부 셀. 이 분자들은 유한한 공간에서 접혀서 배열되어야 하므로 원핵생물의 경우 일반적으로 초나선의 형태로 그렇게 하는 반면 진핵생물의 경우 더 큰 크기가 주어지면 더 복잡한 압축이 수행됩니다. 다른 단백질의 개입이 필요한 DNA.
- 4차 구조. 진핵 세포의 핵에 존재하는 염색질을 말하며, 세포 분열 중에 염색체가 형성됩니다.
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DNA 구조의 발견
제임스 왓슨(왼쪽)과 프랜시스 크릭(오른쪽)
이러한 유형의 생물학적 화합물의 존재가 1869년부터 이미 알려져 있었음에도 불구하고 DNA의 특정 분자 모양은 1950년에 발견되었습니다. 이 발견은 주로 미국의 제임스 왓슨과 프랜시스 크릭의 과학자들에 기인합니다. DNA 구조의 이중 나선 모델을 제안한 영국인.
그러나 그들이 이 주제를 조사한 유일한 사람은 아니었습니다. 사실 그의 연구는 X선 결정학의 전문가인 영국인 Rosalind Franklin이 이전에 얻은 정보를 바탕으로 분자.
Franklin이 이것을 사용하여 얻은 특히 선명한 이미지 덕분에 기술 (유명한 "사진 51"), Watson과 Crick은 DNA에 대한 3차원 모델을 추론하고 공식화할 수 있었습니다.
DNA 유형
그 구조, 즉 특정한 3차원 구조를 연구함으로써 생명체에서 관찰되는 세 가지 유형의 DNA를 식별할 수 있습니다.
- DNA-B. 이것은 가장 풍부한 유형의 DNA입니다. 살아있는 생물 그리고 Watson과 Crick이 제안한 이중 나선 모델을 따르는 유일한 것입니다. 그 구조는 규칙적입니다. 각각의 염기 쌍은 동일한 크기를 가지지만 외부에서 질소 염기에 접근할 수 있도록 이전 구멍에 비해 35°의 변화로 홈(연속적으로 크고 작아짐)을 남깁니다.
- DNA-A. 이 유형의 DNA는 희소 조건에서 나타납니다. 습기 그리고 덜 온도, 많은 실험실에서와 같이. B와 같이 비율은 다르지만(소 홈의 경우 더 넓고 얕음) 반복적인 홈을 제공하며, 질소 염기가 이중 나선의 축에서 더 멀리 떨어져 있고 수평 방향에 대해 더 기울어진 보다 개방된 구조에 추가합니다. 그리고 중앙에서 더 대칭적으로.
- Z-DNA. 지그재그 골격에 좌회전(왼손잡이)이 있는 이중나선 구조라는 점에서 기존의 것들과 다르고, 퓨린과 피리미딘(GCGCGC)이 교대하는 DNA 염기서열에서 흔하기 때문에 양이온의 농도가 필요하다 B-DNA보다 큽니다. 이전보다 더 좁고 긴 이중 나선입니다.
RNA 구조
DNA와 달리 RNA(리보핵산)는 일반적으로 이중 나선으로 나타나지 않습니다. 오히려, RNA의 구조는 뉴클레오티드의 단일, 단일 가닥 서열입니다. 그것의 질소 염기는 RNA에서 우라실(U)로 대체된 티민(T)의 경우를 제외하고는 DNA의 염기와 동일합니다.
이 뉴클레오티드는 다음과 같이 연결됩니다. 연결 포스포디에스테르. 때때로 그들은 서로를 끌어당길 때 RNA 사슬에 주름을 생성할 수 있으며, 따라서 짧은 영역에서 특정 유형의 고리, 나선 또는 머리핀을 형성합니다.