(방통대 동물의유전과개량)유전자의 복제 전사 번역에 대하여 기술 변이와 돌연변이의 종류와 원인에 대하여 설명하고 변이와 돌연변이의 공통점과 차이점에 대하여 기술하시오

소개글

(방통대 동물의유전과개량)유전자의 복제 전사 번역에 대하여 기술 변이와 돌연변이의 종류와 원인에 대하여 설명하고 변이와 돌연변이의 공통점과 차이점에 대하여 기술하시오에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ. 서 론
Ⅱ. 본 론
1. 유전자의 복제, 전사, 번역에 대하여 기술하시오.
1)유전자 2)유전자의 복제(replication)
3)유전자의 전사(Transcription) 4)유전자의 번역(translation)

2. 변이와 돌연변이의 종류와 원인에 대하여 설명하고, 변이와 돌연변이의 공통점과 차이점에 대하여 기술하시오.
1)변이(variation)
(1)비유전적 변이(nongenetic variation)
①시간의 경과에 따른 개체 변이 ②사회적 변이 ③생태적변이 ④외상적 변이
(2)유전적 변이(genetic variation)
①성에 관련된 변이 ②성과 관련 없는 변이
2)돌연변이(mutation)
(2)돌연변이의 종류
①유전자 돌연변이 ②염색체 돌연변이
3)변이와 돌연변이의 공통점과 차이점

Ⅲ. 결 론

Ⅳ. 참고문헌

본문내용

염기인 A가 C로 변이가 일어나도(즉, TCC) 단백질은 동일하게 세린(Serine)으로 전이된다.
중립돌연변이는 단백질 구조의 변화는 있으나 기능에는 영향을 주지 않는다. 히스티딘으로 발현되는 두 번째 코돈의 첫 번째 염기에서 치환이 일어나 티로신이 지정되고, 치환된 아미노산은 헤모글로빈 단백질 기능에는 영향을 주지 않는다. 미스센스돌연변이(missense mutation)는 돌연변이 이후 다른 아미노산으로 암호화 되는 경우로, 차후 발현되는 단백질의 서열 변화에 영향을 끼치기 때문에 문제가 된다.
난센스돌연변이(nonsense mutation)는 뉴클레오티드 변이로 생긴 아미노산이 종결 코돈인 경우에 해당된다. 실제 발현하는 단백질 서열보다 짧은 서열을 만들기 때문에 치명적인 돌연변이다. DNA 염기 하나가 다른 종류의 염기로 바뀜으로써 그 위치에서 만들어질 아미노산이 다른 아미노산으로 바뀐다. 예를 들면, 겸상 적혈구 빈혈증(sickle cell anemia)의 경우, 베타글로불린(betaglobulin)의 6번째 아미노산인 글루타민(Glutamine)이 발린(Valine)으로 치환된 것인데, 이 아미노산을 전사하는 유전코드가 CAG에서 CTG로 가운데 염기가 치환되면서 발생된다. DNA 염기 하나가 다른 종류의 염기로 바뀜으로써 그 위치에 종결 코돈이 형성되는 것이다. 뒤시엔느 근이영양증이 여기에 해당하며, 이 질환은 디스트로핀(dystrophin) 유전자상의 돌연 변이로 인해 유발된다.
격자이동 돌연변이(Frame-Shit mutation)의 경우 첨가와 결실이 정보의 번역 격자를 변경시키게 된다. 여기서 첨가(addition)란, 염기가 뉴클레오티드 서열에 끼어들어가는 것이고, 결실(deletion)은 염기가 뉴클레오티드 서열에서 빠져나가는 것을 말한다.
②염색체 돌연변이(chromosome mutation)
염색체 돌연변이는 염색체 수에 이상이 있거나, 염색체 수는 정상이지만 염색체 구조가 정상과 다른 경우에 발생한다. 감수 분열 시 염색체가 분리되지 못할 때처럼 염색체 수가 이상할 경우, 다운증후군 사례처럼 난모세포의 감수분열 과정에서 분리 오류를 가지는 난자와 정상정자가 수정하여 3배수의 21번 염색체를 가지게 되면, 정신박약, 안면기형, 불임 등의 치명적인 증상의 개체가 태어난다.
염색체 구조에 문제가 생길 경우에는, 세포핵 내에서 DNA를 담고 있는 염색체의 염기배열이 결실, 역위, 중복, 전좌 등이 발생함으로써 돌연변이가 일어난다. 고양이 울음 증후군이 대표적인 사례에 해당한다. 결실(Deletion)은 염색체의 일부가 제거되어 염색체의 길이가 짧아지는 현상이다. 이때 하나 이상의 유전자가 소실되어 형질의 변화가 발생한다. 중복(Duplication)은 감수분열과정에서 상동염색체 사이에서 염색체의 일부가 분리되지 않아 중복이 발생한다. 역위(Inversion)는 염색체의 특정 부분이 뒤집히는 현상이다. 프로모터와 조절부위 전체가 역위된 경우에는 정상적으로 단백질이 생성될 수 있다. 전좌(Translocation)는 상동염색체 사이에서 교차가 이루어지 않고 다른 염색체간의 교차로 인해 발생하는 변이를 말한다.
3)변이와 돌연변이의 공통점과 차이점
변이와 돌연변이 모두 개체의 형질을 이전과는 다르게 변화시킨다는 점에서는 유사하다. 또한 변이와 돌연변이 모두 유전 여부에 따라 유전적, 비유전적 변이 또는 돌연변이로 분류될 수 있다. 그러나 이러한 공통점을 제외한다면, 둘 사이에는 차이점이 훨씬 크다.
변이는 유전자 자체의 변화가 없지만, 돌연변이는 유전 여부와 상관없이 유전자 혹은 염색체 자체가 변한다는 점에 차이가 있다. 또한 변이에 의한 표현형 발현의 차이는 정상적인 현상이고 개체가 환경에 적응하거나 성장해 나가는 하나의 과정으로 볼 수 있다. 그러나 돌연변이에 의한 표현형의 변화는 거의 대부분 비정상적이고 개체 자체에 부정적인 영향을 미치는 비중이 훨씬 더 크다. 특히 염색체 돌연변이는 생존에 치명적이기 때문에 개체가 정상적으로 생장하지 못하게 한다.
예를 들면 포르투갈 굴벵기안 연구소 이사벨 고르도 박사팀의 연구결과에 따르면, 대장균의 경우 유익한 돌연변이가 발생하는 확률은 약 10만 분의 1로 계산했다. 물론 이 수치가 예상했던 것보다 높다고는 하지만, 여전히 돌연변이는 10만분의 99999의 확률로 개체에 부정적인 영향을 끼치는 비중이 훨씬 더 높은 것이다.
돌연변이는 종의 다양성을 만든다는 점에서도 변이와는 차이가 있다. 즉, 모든 생물은 정도의 차이는 있지만 돌연변이를 안고 태어난다. 즉, 유전자 복제가 한 치의 오차도 없이 온전하게 그대로 일어나지 않고, 복제 과정에서 오류가 발생하면서 유전자에 변화가 생기게 된다. 그 결과 새로운 형질의 개체가 나타나게 되면서, 종이 환경의 급격한 변화에도 자연선택을 통해 생존할 수 있는 가능성을 높여주게 된다. 이런 의미에서 진화의 과정에서 돌연변이가 큰 역할을 한다고 할 것이다.
Ⅲ. 결 론
지금까지 본론에서 살펴본 바와 같이 부모의 형질은 유전자를 통해 자식에게 전해지고, 그 과정은 유전자의 복제, 전사, 번역으로 이루어지고 있음을 알 수 있다. 즉, DNA는 유전정보를 복제를 한 후, RNA로 그 정보를 전사하고 RNA에 의해 단백질(Protein)로 번역이 이루어짐으로써, 최종적으로 생명 현상에 필요한 단백질을 합성하게 되는 것이다.
그러나 동일한 종이나 부모로부터 유전정보를 물려받은 경우에도 개별 개체나 종이 모두 같은 형질을 표현하게 되는 것은 아니다. 이는 변이 혹은 돌연변이에 기인하는 것으로, 변이가 긍정적인 현상이라면 돌연변이는 부정적인 현상으로 볼 수 있다. 다만, 돌연변이는 생명의 다양성이라는 측면에서 볼 때, 환경의 다양한 변화 속에서 오히려 종의 생존가능성을 높여주는 자연스러운 현상으로 이해할 수 있다. 다만, 비유전적 돌연변이의 경우에는 그 형질이 후대로 유전되지 않는다.
Ⅳ. 참고문헌
김시동 외. 2018. 동물의 유전과 개량. 한국방송통신대학교 출판문화원
Benjamin A. Pierce. 2017. 유전학의 이해 6판. 전상학 옮김. 라이프사이언스

키워드

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