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미생물이야기 박테리오파지 증식실험방법에 대하여...
2013-08-14 12:48:23
이엠생명과학연구원

1. 유전자의 본질

 

형질 전환 실험  

              폐렴 쌍구균에는 비병원성인 R형균과 병원성인 S형균이 있다. 열처리로 죽은
              S형균의 어떤 요소가 R형균으로 들어가 R형균을 S형균으로 전환시킨다. 그 후
              S형균으로부터 추출한  DNA가 R형균을 형질 전환 시켰다는 것을 밝혀냈다.

   

박테리오파지 증식 실험

             1952년 허시와 체이스는 DNA가 유전물질이라는 증거를 박테리오  파지를 이용한
            실험을 통해 더욱 확실히 밝혔다.

      

  •    파지의 DNA를 구성하고 있는 인을 32P로, 단백질막을 구성하는 황을 35S로 표지한 후 이  파지를대장균에 감염시킨 결과 대장균내에서 새롭게 증식되어 나온 박테리오파지에서는  35P만 검출 되고 35S는 검출되지 않았다. 방사성을 띤 35S를 함유한 단백질은 항상 대장균의  피막에만 남아 있었다.
    이 실험을 통해 파지의 DNA만이 세균 내로 들어가고, 그 DNA가 다음 세대의 파지를 생산하는 유전 물질로 작용한다는 것을 증명하였다.
    2.  DNA구조
  • (1) 핵산      기본 단위 - 뉴클레오티드
                         종류

     

    염   기

    소   재

    구   조

    DNA

    A, G, C, T

    디옥시리보오스
    ( C5H10O4 )

    인산 (H3PO4 )

    핵 속의 염색체

    2중 나선

    RNA

    A, G, C, U

    리보오스
     ( C5H10O5 )

    인산 (H3PO4 )

    핵 속의 인,
    리보솜

    단일 나선

  • (2) DNA의 입체구조
  • ① 당과 인산은 DNA 분자의 바깥쪽 골격을 이루며, 염기는 안쪽에 배열.
       ② 염기 사이의 결합은 퓨린계 염기와 피리미딘계 염기가 1 : 1로 결합. 즉, 아데닌(A)과
           티민(T),그리고 구아닌(G)과 시토신(C)의 상보적 결합에 의해서만 일어남. A와 T는 2중 
           수소 결합, G와 C는 3중 수소 결합이 형성.
       ③ DNA 사슬의 폭은 2nm이며, 길이가 3.4nm가 될 때마다 나선은 1회전하며 10쌍의 염기가
           존재.</p><p
  • (3) DNA 복제
  •                DNA는 세포가 분열하기 전 그 양이 2배로 늘어나며 세포 분열로 생긴 딸세포는
                  모세포와 동일한 DNA량을 갖게 된다. DNA 복제는 원래 사슬과 상보적 결합에 의해
                  새로운 사슬이 만들어짐( 반보존적 복제 )</p><p
  • 3. 형질 발현
     
    유전 정보의 전달
  • <b>           </b>        
  • 3개의 염기가 조합을 이루어 하나의 아미노산을 지정하는 유전 정보로 작용.
                         트리플렛 코드(코드)는 4³ = 64종류.
    (2) 전사 <b>          </b>DNA의 한쪽 사슬에서 mRNA 쪽으로 복사되는 과정. 코드에 대응하는 mRNA의 3개
                  염기 조합 -  코돈      
  • (3) 번역       리보솜에서 mRNA의 유전 정보에 따라 아미노산을 결합시켜 단백질을 합성하는 과정.
                이 과정에서 tRNA가 관여하며,  mRNA와 결합하는  tRNA의 3개 염기 조합-안티코돈
            
          (Anti-Codon)
    단백질 합성
  • <b>(1)</b> DNA로부터 유전 정보를 전사한 mRNA가 세포질로 나옴.
    (2) 세포질에 있는 아미노산은 각기 자기에 맞는 tRNA와 결합.
    (3) 메티오닌과 결합한 tRNA가 리보솜에서 mRNA의 코돈과 결합.
    (4) 자신에 맞는 아미노산과 결합한 2번째 tRNA가 2번째 코돈에 결합.
    (5) 첫번째 아미노산과 tRNA의 결합이 끊어지고 첫째와 둘째 아미노산이 펩티드 결합으로 연결.
         첫번째 아미노산과 결합했던 tRNA가 리보솜에서 떨어져 나가고 하나의 코돈만큼 이동 하면
         3번째 코돈에 tRNA가 결합 

 

  • 유전 공학의 응용

 

 




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