유전자의 이해

소개글

유전자의 이해에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ch. 8 전사(Transcription)
Ch. 9 유전자 발현조절
Ch. 10 유전자 발현조절
Ch. 11,12,13 번역(Translation)
Ch. 14 Genomics/Proteomics and Gene Manipulation

본문내용

molecule은 무엇인가?
♣ mRNA가 가지고 있는 유전정보로부터 aa를 만들어내기 위해 둘 사이를 매개해주는 분자이다. 이는 즉 tRNA를 말한다.
♣ adaptor molecule 실험 (Adaptor hypothesis)
mRNA가 가지고 있는 유전정보는 뉴클레오티드 언어로 이뤄져있고, 갭없이 나열되어 있음
mRNA로부터는 aa이 만들어져야 하는데 3개의 염기가 하나의 aa을 코드하고 있다면 mRNA가 가지고 있는 유전정보로부터 aa이 직접 결합해야 함 (결론은 그렇지 않다)
mRNA에서 세 개의 코돈이 간격은 등간격으로 나열되어 있지만, aa와 mRNA가 바로 연결되어 있다면 곁사슬의 크기가 다양하므로 아미노산의 크기가 다양하게 될 것이다.
그러므로, mRNA의 유전암호와 aa이 직접결합하기에는 무리가 있음
이와 같은 것을 해결하기 위해 크릭은 mRNA와 aa는 직접 결합하지 않고 이 두개를 연결시켜주는 adaptor가 있을 것이라고 주장함!
♣ aa와 tRNA가 직접 결합하지 않는 이유는,,,
아미노산 중 곁사슬로 Hyporcarbon을 가지고 있는 알라닌, 발린, 루신등은 RNA의 피리미딘이나 퓨린과 직접 수소결합할 수 없다.
- 적어도 알라닌, 발린등은 mRNA와 직접 결합하지 않는다.
방향족 아미노산은 RNA와 친화성을 지니지 않는다.
♣ 결론: mRNA가 aa와 직접 결합하는 것은 불가능
어댑터 분자 tRNA를 발견함
♣어댑터 분자인 tRNA의 구조
(1) 작은 RNA이다: 76개의 염기쌍으로 이루어짐
(2) 3‘말단에 acceptor site가 있다. (아미노산과 결합하는 부위)
(3) 안티코돈: mRNA와 염기쌍을 이루는 부분이 있다.
(4) tRNA는 aa을 운반한다. 운반하는 내용물에 따라 이름이 달라질 수 있다.
- tRNA의 구조
클로버 잎 구조이다.
특징: 5‘에서 3’방향으로 방향성을 가지고 존재한다.
참고로 mRNA는 전사 후 수식과정을 거치지 않는다. 왜냐하면 DNA가 가지고 있는 정보가 전사되어져서 염기가 바뀐다면 DNA가 유전정보를 그대로 단백질에 전달할 수 없기 때문이다. (반면, tRNA와 rRNA는 전사 후 수식과정을 거침)
그러므로 지금 배우는 tRNA의 구조는 수식과정을 거친후의 모습이다.
tRNA의 2차구조=stem and loop의 구조
4개의 stem
3개의 loop
중요한 여섯가지의 특징
(1) 5\'말단에 인산기를 가지고 있음
(2) 12시방향의 아미노산 팔: 3‘말단의 아데닌에 aa가 붙음
(3) 9시방향의 D arm: 비전형적인 염기가 있다.
(4) 6시방향의 안티코돈 팔: mRNA의 코돈과 결합하는 안티코돈 존재함
(5) 3시방향의 TyC arm: 수식된 후 변형된 염기(슈도유리딘)를 지님
(6) 3‘말단에 CCA서열이 있음
3‘ 말단의 A(아데닌)에 aa가 붙음
- codon과 anticodon과의 관계
mRNA의 코돈과 tRNA의 안티코돈 사이의 상호작용, 즉, 코돈이 가지고 있는 유전정보에 따라서 aa이 만들어지게 되는데, ①aa에 의해 코돈과 안티코돈이 바뀌느냐, ②코돈과 안티코돈에 의해 aa이 바뀌느냐, 즉 무엇이 의해 tRNA는 aa을 가지고 오느냐?
실험 내용: mRNA의 UGC는 Cys를 코드하고 있음. 정상적인 경우에는 UGU는 Cys를 코드하기에 tRNA는 Cys를 가지고 옴. 그러나 여기에 Raney nickel을 처리하게 되면 Cys가 Ala으로 바뀌게 됨. (UGU는 본래 Cys을 코드하는데 tRNA는 Ala를 가지고 왔음)
- 아미노산에 의해서 tRNA의라던가 mRNA의 정보가 바뀌는게아니라 코돈과 안티코돈에 의해서만 aa정보가 바뀐다.
- 다시 말하자면, tRNA가 인식하는 것은 바로 mRNA의 코돈과 안티코돈이고, 아미노산에 의해 코돈이 바뀌지 않는다.
- tRNA의 activation과정
♣ 첫 번째: 아미노산의 활성화
Amino acid + ATP - adenylated amino acid + PPi
- 세포질 내에 존재하고 있는 aa가 있는데, aa이 tRNA에 결합하기 위해서는 먼저 ATP와 결합해서 aa가 활성화되어야 한다.
♣ 두 번째: 아미노산이 tRNA에 결합하는 단계
Adenylated amino acid + tRNA - adenylated amino acid + AMP
- 활성화 된 aa이 tRNA를 만나게 되면, AMP가 떨어져 나가면서 adenylated amino acid가 만들어짐
- 즉, tRNA에 aa이 붙어있는 형태로 된다.
Ch. 14 Genomics/Proteomics and Gene Manipulation
- Genomics/proteomics 란 무엇인가?
Genomics(유전체학):gene+ome로서 유전체를 의미한다.유전체의 구조와기능에 대해 연구하는것을 말하며 인간게놈프로젝트등이 있다.각 유전자가 갖는 기능의 차이를 알아내고 그것을 인간생활에 이용하는 것이다. 이를 통해서 인간의 질병을 유발하는 유전자가 어떤 유전자인지 알아낼 수 있다. 또한, 유전자의 구조와 기능을 밝혀 인간의 장기를 만들어 낼 수도 있을 것이다
proteomics(단백질체학):단백질의 구조 와 기능에 대해 연구하는 것이라 할 수있다.
- E. coli와 Human의 염색체의 크기와 유전자 수는 얼마인가?
3*10의6승 bp3000개의 protein 한유전자의 크기:1kbp
- 게놈 정보의 활용 범위는?
신약개발기술(약학)
유전체응용기술(생물학)
천연물합성과 구조 분석(화학)
유전자치료,바이오 센서,인공장기 개발기술(의학,의공학)
생물학적 오염처리 기술(환경공학)
대량생산및 분리정제기술(생물공학)
품종계량기술(농축산학)
- Human genome Project
인간지놈프로젝트 또는 휴먼게놈프로젝트라고도 한다. 1990년 미국을 중심으로 프랑스, 영국, 일본 등 15개국이 함께 시작한 사업으로 어떤 염기서열에 어떤 유전정보를 가진 염기서열이 존재하는지를 밝혀내 일종의 유전자지도로 만들어 공개함으로써 인류의 공동재산으로 삼으려는 것
1953년 DNA의 이중나선구조를 밝힌 공로로 1962년 노벨 생리·의학상을 공동 수상한 J.D.

키워드

유전자의 이해,   전사,   RNA,   유전자 발현조절,   Operon, cAMP