답변 내역

DNA란 뉴클레오타이드가 인산이에스테르 결합을 통해 형성한 생체 고분자를 말하며, 원핵생물과 진핵생물을 모두 포함하여 생명체에서 유전정보를 암호화하고 있는 중요한 물질입니다. 세포분열이 일어날 때에는 우선 세포주기의 간기의 S기 때 DNA의 복제가 일어나는데요, 이때 우선 DNA의 이중가닥이 헬리케이즈에 의해 풀리며, 짧은 RNA 조각인 프라이머가 DNA의 각 가닥에 결합하고 나면 DNA 중합효소가 프라이머의 3'-OH말단부터 DNA 복제를 시작합니다. 이렇게 DNA는 항상 5'에서 3'말단 방향으로 중합을 하는데요, DNA 중합효소가 잘못된 염기를 연결시킨 경우에는 스스로 3'->5' 방향으로의 exonuclease 기능을 통해 잘못된 염기를 제거한 후에 다시 제대로된 염기를 붙여줍니다.

DNA란 뉴클레오타이드로 이루어진 생체 고분자를 말하며, 생명체의 유전정보를 암호화하고 있는 중요한 물질입니다. DNA의 뉴클레오티드 서열에는 유전정보가 담겨있는 부분과 그렇지 않은 부분으로 나뉘는데요, 이때 유전정보가 담겨있는 특정 DNA의 서열을 '유전자'라고 하는 것입니다. DNA는 모든 생명체에서 유전정보를 암호화하는 역할을 하고 있으며, 진핵생물에서는 세포핵 안에 존재하고, 원핵생물에서는 세포질에 핵양체의 상태로 존재합니다.

세포가 무한정 커지지 않는 이유는 세포가 커지면 커질수록 세포 내부로의 물질 공급이 어려워지기 때문입니다. 세포가 생존하기 위해서는 외부로부터 계속 영양소와 산소를 공급받아야 하는데요, 세포막이 넓을수록, 즉 세포의 표면적이 넓을 수록 영양소나 산소가 쉽게 더 효율적으로 세포 내부로 유입될 수 있습니다.

세포막은 인지질 이중층으로 이루어져 있는데요, 이러한 지질로 이루어진 막의 곳곳에 막단백질이 박혀있기 때문에 이를 '유동 모자이크 모델'이라고 부르는 것입니다. 인지질 이중층은 딱딱하게 굳어져 있는 것이 아니라 어느 정도 좌우 유동성을 가지고 있는데, 이러한 유동성에 따라서 막에 박혀 있는 단백질도 유동성을 갖게 됩니다. 세포막은 막의 기능을 수행하여 세포를 보호하는 역할을 하면서도, 세포 내부나 외부로 물질이 이동이 가능해야 하기 때문에 곳곳에 막단백질이라는 물질의 통로를 만들어 물질의 선택적 투과가 가능하게 해둔다는 특징이 있습니다.

바이러스는 엄밀히 말해서 생명체라고 보지는 않습니다. 바이러스는 일반적으로 DNA나 RNA와 같은 핵산과 단백질 껍질로 이루어진 단순한 구조를 가지고 있으며, 인간과 같은 동물이나 식물 등의 생명체에서 감염성 질환을 유발할 수 있는 병원체의 일종입니다. 바이러스를 생명체라고 취급하지 않는 이유는 생명체의 구조적, 기능적 기본단위라고 할 수 있는 세포로 이루어져 있지 않으며, 스스로 독립적인 증식이 불가능하고 반드시 숙주세포 내에서만 증식이 가능하기 때문입니다.

지구상의 생명체는 크게 원핵생물과 진핵생물로 나뉘는데요, 원핵생물이란 세포핵과 막성 세포소기관을 갖지 않는 원핵세포로 이루어진 단세포 생물을 의미합니다. 원핵생물은 박테리아(세균)과 고세균으로 나누어지며, 이들은 이분법과 같은 무성생식의 방식으로 증식을 할 수 있다는 특징이 있습니다.

원핵세포와 진핵세포는 우선 인지질 이중층의 세포막을 가지고 있으며, DNA를 유전물질로 갖고 있고, 비막성 세포소기관인 리보솜을 갖고 있다는 공통점이 있습니다. 하지만 원핵세포는 진핵세포와는 달리 세포핵과 막성 세포소기관을 갖고 있지 않는데요, 진핵세포에서는 염색체가 핵막에 둘러싸여 세포질과 분리되어 있지만, 원핵세포에서는 세포질에 그대로 노출되어 있으며 이러한 DNA가 응축되어 있는 부분을 핵양체라고 부릅니다. 또한 막을 가지고 있는 세포소기관은 없기 때문에 유일하게 비막성 세포소기관인 단백질 합성 공장의 역할을 하는 리보솜 만을 갖습니다. 하지만 이 리보솜의 경우에도 원핵세포는 70S이고, 진핵세포는 80S라는 차이점이 있습니다.

분자생물학에서 Central Dogma란 생명체의 중심원리라고도 불리며 DNA -> RNA -> 단백질로의 일련의 유전정보의 흐름을 말합니다. 세포핵에 있는 DNA로부터 mRNA가 합성이 되는 전사가 진행되고 나며, mRNA는 핵공을 빠져나온 후에 세포질에 있는 단백질 합성 역할을 하는 세포소기관인 리보솜과 결합을 합니다. 이때 인간의 리보솜은 80S이며, 40S 소단위체와 60S 대단위체가 복합체를 형성한 상태입니다. 리보솜과 mRNA가 결합하면 mRNA의 코돈과 상보적인 안티코돈을 가지고 있는 특정 tRNA가 아미노산을 리보솜에 유입시키며, 아미노산 간의 펩타이드 결합이 일어나면서 폴리펩타이드 사슬인 단백질이 합성되는 것입니다.

분자생물학에서는 생명체의 중심원리, Central dogma라는 것이 있는데요, 이는 DNA -> RNA -> 단백질로 이어지는 일련의 유전정보의 흐름을 말합니다. 세포핵에 있던 DNA로부터 mRNA가 전사된 후에는 mRNA는 핵공을 빠져나와서 세포질의 리보솜이라는 세포소기관과 결합을 하며, 이곳에서 단백질이 만들어집니다. 인간의 리보솜은 40S의 소단위체와 60S의 대단위체가 결합하여 80S를 이루고 있으며, mRNA의 코돈과 상보적인 서열을 가진 안티코돈이 있는 tRNA가 특정 아미노산을 리보솜에 가지고 와서 아미노산 간의 펩타이드 결합이 생성되며 최종적으로 폴리펩타이드 사슬인 단백질이 합성되는 것입니다.

분자생물학에서는 Central dogma라는 생명체의 중심원리라는 것이 있는데요, 이는 DNA -> RNA -> 단백질로 진행되는 유전정보의 흐름을 말합니다. DNA에 암호화되어있는 유전정보를 토대로 mRNA가 합성되는 전사가 일어나며, mRNA는 세포질에 존재하는 리보솜에 결합하여 단백질을 합성하게 됩니다. 이때 리보솜이란 단백질을 합성하는 세포소기관이며 대단위체와 소단위체로 나뉘는데요, 인간의 경우 40S의 소단위체와 60S의 소단위체가 결합하여 80S의 복합체를 이루고 있습니다. 리보솜에 mRNA가 결합하면, mRNA의 코돈에 따라 이와 상보적인 서열의 안티코돈을 지닌 tRNA가 특정 아미노산을 데리고 와서 폴리펩타이드 서열이 합성되게 됩니다.