[식품미생물학]DNA의 구조와 RNA의 구조와의 차이점에 대하여

소개글

[식품미생물학]DNA의 구조와 RNA의 구조와의 차이점에 대하여에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ. 서 론

Ⅱ. 본 론
1. DNA의 개념
2. DNA의 물리적 특성
3. DNA 구조(핵산구조)
1) 염기쌍 형성과 DNA의 이중나선구조
2) 두 DNA가닥의 역평행배열
3) 생물의 종류에 따른 DNA의 염기조성
4) DNA나선의 형태
4. DNA 및 RNA의 구조와 차이점
1) DNA와 RNA의 구조기능
2) DNA의 RNA로의 전사
3) RNA의 기능
4) RNA의 분자가위성질
5) 단백질 합성(유전암호의 번역)
6) DNA와 RNA 중심원리
7) DNA와 RNA의 차이점

Ⅲ. 결 론

참고문헌

본문내용

합성(유전암호의 번역)
mRNA의 염기서열에 담겨진 유전정보는 리보솜 안에서 아미노산 서열로 번역되어 단백질 합성을 시작한다. 단백질 합성의 시작은 아미노산과 이를 운반하는 운반 RNA(transfer RNA/tRNA)와의 결합이다. 20종류의 아미노산은 각기 특이 아미노아실-tRNA 합성요소(aminoacyl tRNA synthetase：아미노산 활성화효소라고도 함)에 의해 ATP로부터 에너지를 얻어 tRNA와 결합하여 아미노아실-tRNA 복합체를 형성하며, 리보솜에서 합성되는 폴리펩티드에 아미노산을 넘겨줄 수 있는 활성화 상태가 된다.
tRNA는 3개의 염기로 구성되는 안티코돈(anticodon)을 지니고 있으며, 이 안티코돈과 mRNA상의 3개의 상보적염기(codon)가 결합한다. 아미노아실-tRNA의 안티코돈과 mRNA의 코돈과의 결합은 리보솜 안에서 이루어지며, tRNA가 운반해온 아미노산과 합성되고 있는 폴리펩티드 사이에 펩티드결합이 이루어지게 된다. 또한 합성되는 폴리펩티드의 맨 처음 아미노산은 항상 메티오닌이다. 따라서 mRNA 5'말단의 메티오닌을 암호화하는 코돈은 5'AUG3'이며 이에 결합하는 tRNA상의 안티코돈은 3'UAC5'가 된다.
6) DNA와 RNA 중심원리
DNA로부터 전사와 번역까지의 진행방향은 다음과 같이 나타낼 수 있다. 즉, DNA→RNA→단백질. 유전정보의 단계적 전사와 번역과정이 밝혀진 초기에는 이와 같은 유전정보의 진행이 거의 절대적인 것으로 받아들여졌다. 반대로 말하면, 중심원리(Central dogma)란 '단백질 안에는 유전암호가 보존되어 있지 않으며, 단백질에서 RNA가 만들어지고, RNA로부터 DNA가 만들어지는 역방향으로는 진행되지 않는다'는 정설이다. 그러나 이와 같은 중심원리는 RNA도 DNA를 만들 수 있으며 DNA에는 전사되지 않는 부위가 있다고 하는 사실 등 다음의 2가지 경우가 밝혀지면서 일부의 수정이 필요하게 되었다. ① 레트로바이러스라 하는 몇몇 종류의 바이러스는 DNA 대신 RNA를 유전물질로 갖고 있으며, 숙주를 감염하였을 때 역전사효소(reverse transcriptase)를 만들어내어 자신의 유전물질인 RNA로부터 DNA를 합성하여 숙주의 DNA로 끼어들어간다. ② DNA에는 RNA로 전사가 이루어지지 않는 비전사 부위가 있다. 진핵세포의 경우에는 전체 DNA에서 이러한 비전사 부위가 상당 부분 존재하며, 세균과 같은 원핵세포의 경우는 거의 없다.
7) DNA와 RNA의 차이점
DNA와 RNA의 가장 큰 차이점은 이를 구성하고 있는 5탄당에 있다. RNA인 경우 ribose라는 5탄당이 base와 연결되어 있으며 DNA경우에는 2'-deoxyribose가 base에 연결되어 있다. 즉 RNA에서는 5탄당의 2번 탄소에 OH(hydroxyl)-기가 결합된 상태이다. Ribose 5탄당의 2'-hydroxyl기는 화학적으로 매우 불안정하며 물속에서 가수분해를 잘 일으킨다. 그러므로 RNA는 DNA에 비하여 안정성(stability)이 많이 결여되어 있다. 또한 RNA에는 thymine대신 uracil이 base로 이용되고 있다.
DNA경우에는 핵산이 쌍가닥(doublestrand)으로 존재하고 있다.
아래 그림에서 붉은색으로 표시된 부분은 DNA를 구성하고 있는 base 중 수소결합(hydrogen bond)을 하는 부위로서 이로 인하여 DNA는 쌍가닥으로 존재하게 된다. 그러나 RNA는 핵산이 외가닥(single strand)으로 존재하고 있다. mRNA는 DNA와 달리 5'-끝에 cap structure (7-methylguanosine)가 있고, 3'-끝에는 다수의 adenylate가 연속하여 존재하고 있다(polyadenylation).
DNA에는 intron부분이 있으나 RNA에는 intron이 없다.
Ⅲ. 결 론
생명의 기원을 과학적으로 추정하는 것은 매우 어려운 일이다. 40억년 전에 어떤 일이 있었는지를 가정하는 것도 힘들고, 그 가정을 실험적으로 증명하는 것은 더욱 어렵기 때문이다.
생명의 기원에 있어서 가장 중요한 이슈 중의 하나는 생명을 형성하는 데 기여한 시작물질이 무엇이냐는 것이다. 많은 사람들은 단백질·DNA들을 핵심적인 기원물질로 생각해왔다. 그러나 RNA의 다양한 기능이 밝혀짐에 따라 RNA가 DNA나 단백질보다 수억년 앞선 물질이었을 것이라는 주장이 강한 설득력을 얻고 있다.
일반적으로 과학자들이 현대 생물학과 화학을 근거로 추정한 ‘RNA와 DNA의 탄생과정’은 이렇다. 45억년 전쯤 지구가 생겨났고, 다이내믹한 지구 활동으로 3억년 후 각종 유기물질이 생겨났다. 이러한 유기물질들 간의 반응으로 다시 뉴클레오티드가 생겨나고, 이 뉴클레오티드들이 연결돼 RNA가 생겨났다. 그것이 약 40억년 전쯤으로 추정된다. 이 중 우연히 몇 개의 RNA가 자기 복제를 함으로써 이른바 ‘RNA 세계’가 시작됐다. 지금으로부터 38억년 전쯤의 일로 추정된다. 이 RNA들 중 일부는 뉴클레오티드를 계속 연결시켜 몸집을 불리며 다른 기능을 계속 획득한다. 예를 들어 단백질을 합성할 수 있는 기능이 추가된 것이다.
그러나 RNA는 태생적으로 불안정한 구조를 가지고 있기 때문에, 수명이 짧은 것이 흠이었다. 이때 RNA와 비슷하지만 보다 안정적인 구조를 지닌 DNA가 등장했다. 이때부터 오늘날 생명체의 핵심을 이루는 DNA와 단백질의 세계가 시작됐다.
참고문헌
제임스D 왓슨, DNA:생명의 비밀, 까치글방 (2003)
제임스 D. 왓슨, 이한음 역, DNA를 향한 열정, 사이언스북스, 2003
존슨 얀, 인창식 역, DNA와 주역, 몸과마음, 2002
정연덕 : DNA chip의 효과적 활용과 법적 문제점, 원저 2003.
박현규, 지홍석, 임성춘, 장호남 : DNA Chip과 고정화 기술, 2005.
황승용 : DNA chip을 이용한 Functional Genomics, 생화학 뉴스 6월호 특집(1999)
박종훈 : DNA chip의 응용 어디까지..., 생화학 뉴스 9월호 특집(2000)
유전공학개론 / Takeshi Uozumi / 정문각, 2004.

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