DNA 와그역할 (DNA and Its Roe in Heredity) 2017. 05. 18 박영홍 인제대학교의과대학생화학교실 11.1 유전자가 DNA라는증거 11.2 DNA의구조 11.3 DNA 복제 11.4 DNA 손상 (error) 의복구 11.5 DNA 구조와복제지식의활용 1
11.1 유전자가 DNA 라는증거 1869 년 Miescher 의실험 : Nucein 의첫규명 ü 사람고름에서 phosphorus- 포함물질 ü 이속에서 acidic 물질 (DNA) 을분리 à Nucein 명명 ü Sugar + 인산 + 염기 ü 염기 : 아데닌 (A), 구아닌 (G), 사이토신 (C), 싸이민 (T) 1920 대염색체가 DNA 와단백질로구성됨을인지 새로운 DNA 염색법의발견 : ü DNA 가유전물질임을나타내는상황적증거가축적 ü 증거내용 항상그자리에 종간에차이 항상일정량으로존재 1928 년 Griffith 의 transforming principe - 1944 년 Oswad Avery 등의확인 - DNA 가유전정보를가지고있음을첫확인 - Streptococcus pneumoniae (pneumococcus) à Transformation 을확인 S(smooth) form Viruent, poysaccharide capsue 보유 Smooth coony 생성 R(rough) form Nonviruent, capsue 없음 Rough coony 생성 2
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Hershey-Chase 의실험 유전물질은? - DNA or 단백질? Transfection 실험 eukaryotic ce 의 genetic transformation genetic marker 를사용 : phenotype 이나타남 egg ce 의 transfection à transgenic organism 4
11.2 DNA 의구조 DNA 구조에대한많은증거의축적 X-ray crystaography : Rosaind Frankin ü DNA crysta이 X-선의회절양상 à 원자의위치 DNA 의 Chemica composition DNA is a poymer of nuceotides: deoxyribose phosphate group nitrogen-containing base. bases: Purines: adenine (A), guanine (G) Pyrimidines: cytosine (C), thymine (T) 5
Chargaff 의 rue ü 1950 년 Erwin Chargaff ü 여러가지동물종의 DNA 를대상으로연구 1. DNA 의염기구성은종에따라매우차이 2. 동일종의여러조직은모두동일한염기구성을보유 3. 염기구성은나이, 영양, 환경등에무관하게항상일정 4. A = T, G = C 또는 A + G = T + C DNA의 3D mode의탄생 ü Linus Pauing에의해시작 ü 1953년 Francis Crick과 James Watson에의한완성 ü Heica structure ü Antiparae 6
DNA 의특성 ü doube-stranded heix, uniform diameter ü right-handed ü Antiparae(5 à3 and 3 à5 ) ü Outer edges of nitrogenous bases in the major and minor grooves ü Compementary base pairing: A-T(U) interaction : 2 hydrogen bonds. G-C interaction : 3 hydrogen bonds. Purine-pyrimidine interaction 5 phosphate group 3 hydroxy group 7
Antiparae 이란? ü Strand 의방향성 : 5 à 3 ü 아래 nuceotide 5 C 의인산기가위 nuceotide sugar 의 3 C 와연결 ü Strand 의양쪽말단 : free 5 phosphate group 과 free 3 hydroxy group. ü fat base pair 가 major and minor groove 에노출 서로 hydrogen bond 를형성 DNA 의기능 ü 유전정보의저장물질 ü 염기서열이유전정보를저장, 발현 ü 돌연변이의가능성 : 정보의변화 ü 세포분열에서정확한복제 : compementary base pairing. ü 발현 (expression) 형태 : phenotype nuceotide sequence à amino acid sequence 8
11.3 DNA 복제 Kornberg 의첫 DNA 복제 ü 시험관에필요요소 DNA : tempate 4 가지 dntp(deoxyribonuceotide triphosphate) DNA poymerase 효소 primer ü 3 가지의복제양상이가능 1) Semiconservative repication 2) Conservative repication 3) Dispersive repication Semiconservative type 의증명 ü Meseson Stah 의실험 ü isotope abeed dntp 사용 ü Two steps in DNA repication: The doube heix is unwound à 2 tempate strands. New nuceotide 가 3 -end 에첨가 9
Repication compex ü 거대단백질복합체의촉매 ü Origin of repication(ori) : 복제의시작위치 단일염색체내에많은 Ori가존재 ü 양쪽방향으로동시에복제가시작 à 2개의 repication forks. 10
복제관련단백질과효소들 1) DNA heicase 2) Singe-strand binding proteins 3) DNA topoisomerase 4) DNA poymerase 5) Primase 6) DNA igase 11
DNA poymerase ü 거대분자 ü Hand-shaped ; finger 부분이 nuceotide base의모양을인식 Primase ü DNA 복제시작에 primer 가필요 ü short singe strand of RNA. ß Primase 에의해합성 12
여러가지 DNA poymerase 가관여 ü DNA 복제 ü Primer 제거 ü DNA repair. ü 기타 repication process. Repication fork 에서 ü eading strand right direction ü agging strand wrong direction. ü Okazaki fragments discontinuous stretches 13
Lagging strand 에서 ü 각 Okazaki 절편에 primer 가필요. ü DNA igase : 절편사이의연결 복제의진행 ü 매우빠른속도 : processive ü siding DNA camp : 합성 strand 의안정화 14
Teomere 와 Teomerase ü Eukaryote chromosome teomeres - 말단의 repetitive sequence - TTAGGG 가약 2500 회반복 ü 염색체양쪽말단에 singe stranded DNA 가형성 (agging strand 쪽 ) ü 복제때마다약 50 200 base pair 가상실 20 30 세포분열후세포가사망 ü 예외정상세포들 bone marrow stem ces, gamete-producing ces Teomerase 를지속보유 ü 대부분의암세포 : teomerase 를보유 15
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