일반적으로 DNA라고하는 데 옥시 리보 핵산은 거의 모든 생명체의 주요 유전 물질입니다. 일부 바이러스는 DNA 대신 리보 핵산 (RNA)을 사용하지만 모든 세포 생명체는 DNA를 사용합니다.
DNA 자체는 각각 개별 소단위로 구성된 두 개의 상보 적 가닥으로 구성된 거대 분자입니다. 뉴클레오타이드. DNA를 유명하게 만드는 이중 나선 구조를 형성하기 위해 두 개의 DNA 가닥을 함께 유지하는 질소 염기의 상보 적 염기 서열 사이에 형성되는 결합입니다.
DNA 구조 및 구성 요소
앞서 언급했듯이 DNA는 뉴클레오타이드라고하는 개별 소단위로 구성된 거대 분자입니다. 각 뉴클레오티드는 세 부분으로 구성됩니다.
- 데 옥시 리보스 설탕.
- 인산기.
- 질소 염기.
DNA 뉴클레오티드는 네 개의 질소 염기 중 하나를 포함 할 수 있습니다. 이 염기는 아데닌 (A), 티민 (T), 구아닌 (G) 및 시토신 (C)입니다.
이 뉴클레오타이드는 함께 모여 DNA 가닥으로 알려진 긴 사슬을 형성합니다. 두 상보적인 DNA 가닥 이중 나선 형태로 감기 전에 사다리 모양으로 서로 결합하십시오.
두 가닥은 질소 염기 사이에 형성되는 수소 결합을 통해 함께 유지됩니다. 아데닌 (A)은 티민 (T)과 결합을 형성하고 시토신 (C)은 구아닌 (G)과 결합을 형성합니다. A는 T와 짝을 이루고 C는 G와 짝을 이룹니다.
보완 적 정의 (생물학)
생물학, 특히 유전학과 DNA 측면에서 보완적인 제 2 폴리 뉴클레오타이드 가닥과 쌍을 이룬 폴리 뉴클레오타이드 가닥이 다른 가닥의 역 보체 또는 쌍인 질소 염기 서열을 갖는다는 것을 의미한다.
예를 들어, 구아닌의 보체는 시토신입니다. 왜냐하면 그것이 구아닌과 쌍을 이루는 염기이기 때문입니다. 시토신의 보체는 구아닌입니다. 또한 아데닌의 보체가 티민이고 그 반대의 경우도 마찬가지라고 말할 것입니다.
이것은 전체 DNA 가닥을 따라 사실이므로 두 가닥의 DNA를 상보 적 가닥이라고합니다. 한 가닥의 DNA에있는 각각의 모든 염기는 다른 가닥의 그것과 일치하는 보체를 볼 것입니다.
Chargaff의 보완 기본 페어링 규칙
Chargaff의 규칙에 따르면 A는 T 와만 결합하고 C는 DNA 가닥에서 G 와만 결합합니다. 이것은 모든 DNA 분자에서 구아닌은 항상 시토신의 비율과 거의 동일하며 아데닌과 티민.
이로부터 그는 C가 G와 결합하고 A가 T와 결합한다고 추론했다.
보완 염기 페어링이 작동하는 이유
A는 T 와만 결합하고 C는 G 와만 결합하는 이유는 무엇입니까? A와 T가 서로 보완하고 A와 C 또는 A와 G가 아닌 이유는 무엇입니까? 대답은 질소 염기의 구조와 그 사이에 형성되는 수소 결합과 관련이 있습니다.
아데닌과 구아닌은 다음과 같이 알려져 있습니다. 퓨린 티민과 구아닌은 피리 미딘. 이 모든 의미는 아데닌과 구아닌의 구조가 두 개의 원자를 공유하는 6 원자 고리와 5 원자 고리로 구성되고 시토신과 티민은 6 원자 고리로만 구성된다는 것입니다. DNA와 함께 퓨린은 피리 미딘과 만 결합 할 수 있습니다. 두 개의 퓨린과 두 개의 피리 미딘을 함께 가질 수 없습니다.
이것은 함께 결합 된 두 개의 퓨린이 두 개의 DNA 가닥 사이에 너무 많은 공간을 차지하여 구조에 영향을 미치고 가닥이 적절하게 결합되는 것을 허용하지 않기 때문입니다. 너무 적은 공간을 차지한다는 점을 제외하면 두 개의 피리 미딘도 마찬가지입니다.
그 논리에 의해 A는 C와 결합 할 수 있습니다. 음... 아니. A-T와 C-G 쌍이 작동하게하는 또 다른 요인은 수소 결합 기지 사이. 실제로 두 개의 DNA 가닥을 함께 잡고 분자를 안정화시키는 것은 이러한 결합입니다.
수소 결합은 아데닌과 티민 사이에서만 형성 될 수 있습니다. 그들은 또한 시토신과 구아닌 사이에서만 형성됩니다. A-T 및 C-G 보체가 형성되도록 허용하는 것은 이러한 결합이며, 따라서 DNA가 두 개의 상보적인 결합 가닥을 갖도록합니다.
보완 기본 페어링 규칙 적용
DNA 가닥이 이러한 염기쌍 규칙과 어떻게 짝을 이루는 지 알면 몇 가지 다른 것을 추론 할 수 있습니다.
한 가닥의 DNA에 특정 유전자의 DNA 서열이 있다고 가정 해 보겠습니다. 그런 다음 보완 염기 쌍 규칙을 사용하여 DNA 분자를 구성하는 다른 DNA 가닥을 파악할 수 있습니다. 예를 들어 다음과 같은 순서가 있다고 가정 해 보겠습니다.
AAGGGGTGACTCTAGTTTAATATA
A와 T는 서로의 보완 물이고 C와 G는 서로의 보완 물이라는 것을 알고 있습니다. 즉, 위의 것과 쌍을 이루는 DNA 가닥은 다음과 같습니다.
TTCCCCACTGAGATCAAATTATAT