레닌저 생화학 (Lehninger Principles of Biochemistry) 5판 Ch07 ~ Ch09 요약정리

소개글

레닌저 생화학 (Lehninger Principles of Biochemistry) 5판 Ch07 ~ Ch09 요약정리에 대한 보고서 자료입니다.

목차

7장. Carbohydrates and Glycobiology
7.1 단당과 이당
7.2 Polysaccharides(=glycan, 다당)
7.3 Glycoconjugate : proteoglycans, glycoproteins and glycolipids
7.4 정보분자로서의 탄수화물 : the sugar code

8장. Nucleotides and Nucleic Acids
8.1 기본사항
8.2 핵산의 구조
8.3 Nucleic acid chemistry
8.4 뉴클레오타이드의 그 밖의 기능

9장. DNA-based information technologies
9.1 DNA Cloning
9.2 From Genes to Genomes
9.3 From Genomes to Proteomes
9.4 Genome Alterations and New Products of Biotechnology

본문내용

서열로써 genomic sequencing project의 landmark를 제공. (Fig 9-13 at 315p)
- cDNA library : clones of DNA fragments from mRNA. mRNA를 우선 추출하여 역전사효소를 이용하여 만듦. 유전자를 발현하는 세포의 mRNA에서만들어진 cDNA 라이브러리에 집중함으로써 특정 유전자에 대한검색이 효율적으로 수행될 수 있다. (Fig 9-14 at 316p). oligo dT를 primer로 하며, 역전사효소로 cDNA 생성 후 알칼리로 mRNA 분해. DNAP I과 dNTP로 이중 가닥 DNA 생성.
EST (expressed sequence tag) : 발현되는 유전자의 landmark를 제공.
- GFP ( Green Fluorescent Protein) 유전자와 융합된 표전 유전자는 형광을 발하여 reporter로 작용.
2. PCR은 특정한 DNA 서열을 증폭시킨다.
* PCR(Polymerase chain reaction) (Fig 9-16 at 318p)
(1) Sequence to be copied is heated - 복제할 서열 duplex를 풀기 위해
(2) Primers are added and bind to ends of single strands (3‘쪽에 결합)
(3) DNAP uses free nucleotides to create complementary strands - 열에 강한 Taq (Thermus aquaticus) 중합효소 사용.
(4) Doubles number of copies of DNA
- Denaturation → Annealing → Elongation
- PCR은 연구, 진단, 법의학(forensic medicine)에 사용됨.
- SNP (Single Nucleotide Polymorphism, 단일 염기다형성): 인간의 집단 내에서 서로 다른 단일한 염기의 차이. 약물에 대한 알레르기, 발크기, 눈동자, 행동 등이 다르게 나타나는 등의 인간의 다양성을 야기함. 어떤 SNP들은 특정한 인간의 집단에 연결되어 수천 년 전에 일어난 인류의 이동 경로와 좀 더 먼 과거의 진화에 대한 중요한 정보를 제공함.
- RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism) : 일부 염기서열 차이가제한효소가 인지하는 부위에 영향을 주면 특정한 제한효소로 절단하였을 때 생기는 DNA 단편의 크기가 차이가 남. southern blotting 방법에 의존함 →제한효소로 DNA 자른 후 전기영동하여 크기에 따라 분리. DNA를 알칼리로 변성하여 나일론막으로 이동시킴. 탐침이 있는 용액에 담근 후, 씻고, X선 필름 감광. (319p)
- (Fig 9-19. at 323p) 인간과 침팬지는 유전체에서 겨우 1.2% 염기쌍만 다르지만, 유전체 안에는 3천5백만 개의 염기쌍의 번역이 변화 되고, 삽입,제거, 재배열 등이 일어난다. 또한 사람 유전체 중 단백질로 번역되는 것은 약 1% 뿐.
9.3 From Genomes to Proteomes
* 단백질의 기능
- phenotype function (표현형기능) : 단백질의 손실이 개체의 성장을 저해하고, 발달의 형태를 변형시키고, 심지어 죽게함.
- cellular function (세포적인 기능): 세포수준에서 단백질에 의해 일어나게 되는 상호작용의 네트워크.
- molecular function (분자적 기능) : 효소의 반응 또는 수용체와 결합하는 리간드와 같은 자세한 사항을 포함하여 그 단백질의 생화학적 활동을 정의.
* 단백질의 기능을 연구하지 위한 3가지 전략
- 이미 기능을 알고 있는 유전자와 단백질과의 서열과 구조에 대한 비교분석
- 언제 어디에서 유전자가 발현되느냐에 대한 결정
- 다른 단백질과의 상호작용에 대한 연구.
1. 서열과 구조적 연관성은 단백질의 기능에 대한 정보를 제공한다.
- comparative genomics(비교유전체학) : 유전체를 비교함으로써 유전자의 기능을 추정하는 데이터베이스 제공.
- ortholog : 서로 다른 종에서의 동일한유전자.
- paralog : 한 가지 종에서의 유사한 서열을 가지는 유전자.
- synteny : conserved gene order. 서로 가까운 종 사이에서 서로 연관된 유전자의 서열의 순서가 또한 연관된 것.
2. 세포에서의 발현 양상은 유전자의 세포내 기능을 나타낸다.
- 2차원 젤 전기영동
- DNA microarrays (DNA chips) : 수십~수백여개의 뉴클레오타이드로 구성된 알려진 유전자의 DNA 조각을 PCR에 의하여 증폭하고, 나노 리터 정도의 적은 양의 DNA 용액을 정확하게 집적시킬 수 있는 로봇을 이용하여 고형표면에 붙인다. 또는 photolithography를 이용하여 고형표면에서 DNA를 바로 합성시킨다. mRNA또는 cDNA를 탐침으로 사용.
생명체의 발생과정에서 각 단계에 발현되는 유전자가 어떤 것인가에 대해 답할 수 있다. 두 가지 다른 발생 단계의 세포로부터 대응하는 mRNA를 분리하여 역전사효소와 형광 표지된 deoxynucleotide를 이용하여 cDNA로 변환. 형광표지된 두 cDNA를 혼합하여 탐침으로 사용하여 microarray에 결합되어 있는 상보적인 서열에 각각 hibridization 시킴. (Fig9-22 at 327p)
- protein chips : 단백질 또한 고형표면 상에서 고정되어 시료 내에 다른 단백질의 존재여부를 알 수 있다. 예를들어, 특정한 단백질들에 대한 항체를 각각 고형표면 상에서 고정하여 배열을 준비한 다음 단백질시료를 첨가.
9.4 Genome Alterations and New Products of Biotechnology
- 의약품에서 사용되는 재조합 DNA 산물 : ex) erythropoietin : 신장질환을 가진 사람들이 이 단백질이 결핍되어 빈혈을 일으키는데, 재조합 DNA 기술에 의해 만들어진 erythropoietin은 이런 사람들을 치료하는데 사용할 수 있으며 반복 수혈의 필요성을 줄여준다.

키워드

레닌저,   생화학,   레닌저생화학,   단당류,   다당류,   DNA,   뉴클레오티드