레닌저 생화학 요약, 정리 (24장 유전자와 염색체)

문서 내 토픽

1. 유전자와 염색체

24장 Gene & chromosome 염기서열 쌍을 붙일 때 1000번중 한번은 miss가 생긴다. Gene -> 약 3~4만개 protein에 이용하는 기능적 유전자도 3% 정도이며 나머지는 아직 무슨 역할을 하는지 잘 모른다. 유전자 gene : 구조 또는 촉매 기능을 지닌 polypeptide나 RNA등과 같은 최종 산물의 1차 서열을 부호화하고 있는 모든 종류의 DNA를 말한다. ④ chromosome 과 gene은 다른개념! 같지 않음. · codon 유전부호 : 유전자 발현에서 하나의 아미노산을 지정하는 mRNA와 tRNA의 유전정보 · intron : DNA에서 단백질의 합성과 아무런 관계없이 섞여있는 의미없는 부분 · Exon : DNA염기서열 중 단백질의 구성정보를 담고 있는 부분 -> exon의 총합을 exome 엑솜 이라고 한다. · 복제, 전사, 그 외의 과정 등에 관여하는 다양한 조절 서열등이 포함됨 · 사람의 유전체 genome (32억개 염기쌍) -> 23쌍 염색체 chromosome -> 30,000~35,000개 유전자 gene · genome : chromosome을 구성하는 전체 dna의 총 서열 -> 사람의 유전자를 전부 읽고싶다! 에서 출발한 프로젝트가 HGP, human genome project임(일부) 전사됨(모두) 번역됨
2. 바이러스

Virus : 다른 유기체의 살아있는 세포 내에서만 살 수 있는 전염성 감염원 · 생물과 무생물의 중간적 존재 · 숙주 세포의 자원을 이용하여 번식한다. (증식에 필요한 효소를 가지고 있지 않기 때문) · 단백질 외피로 둘러싸인 유전체(sRNA, DNA)로 구성되어 있다.proteincontRNA virus : 대부분의 식물, 세균성 virus + 몇몇 동물virus · 숙주세포에 끼어들어 숙주세포가 복제할 때 같이 복제시킨다. · DNA virus보다 훨씬 더 많다. · 걸리면 무찔러 없에자! 는 개념으로 치료가 가능하다. (일부 제외) · RNA는 복제가 될 때 mutation이 많이 발생한다. But DNA처럼 상보가닥이 존재하는것이 아니기 때문에 mutation에 대한 수정이 어렵고 때문에 백신을 만들기 어렵다. · HIV, C형 간염 등이 대표적임..DNA virus : DNA를 지닌 바이러스, 숙주세포의 복제시 replicative form을 형성한다. · 들어온 virus조차도 안정적이다. · 계속 복제하므로 치료가 불가능하다. (같이 사이좋게 살아가자 or 잠재우자 개념으로 가야함) · 백신으로 예방이 가능하다. (DNA virus에 대한 백신은 찾아보고 맞으면 좋음) · B형간염이 대표적임
3. 세균 박테리아

세균 박테리아 : 염색체 외 원형 dna, plasmid를 가져 자가증식이 가능하다. · 숙주세포에 빌붙지 않고 자가적으로 복제가 가능하다.
4. 진핵생물의 유전자와 염색체

Eukaryofes최대 1.5%의 Exons만 아미노산으로 번역된다. 나머지 98.5%는 몰라 But 아무 기능을 안하는 것은 아니다. SSR, SD, RNA conding genesm~mw~Exon을 어떻게 모으느냐에 따라서도 차이가 존재한다.123456nEXome진핵생물의 염색체를 안정화하는 염색체 말단에 존재하는 서열 · 염색체가 분해되는 것을 막아줌 · TTAGGG가 반복되는 서열이 특히 많이 보인다. (50~100번) 이 서열은 mRNA로 넘어가지도 않음mitofic@ 0spindle…B.A=T세포분열시 염색체를 방추에 연결시켜주는 역할을 한다. : : : · 방추에 대한 부착점을 제공 … · 이 부위의 서열을 없에니 분열이 되지 않았다. · 다운증후군의 21번 염색체가 3개인 이유도 이 부착점에 문제가 생겨 균등분배가 안됐기 때문으로도 유추할 수 있다.…. 0..④telomere, centromere는 Exon은 아님
5. 텔로미어

Telomere : 진핵생물의 염색체를 안정화하는 염색체 말단에 존재하는 서열 · 염색체가 분해되는 것을 막아줌 · TTAGGG가 반복되는 서열이 특히 많이 보인다. (50~100번) 이 서열은 mRNA로 넘어가지도 않음 · telomere가 가진 특정 염기서열의 dna가 염색체가 분해되는 것을 막아준다 는 사실을 효모세포를 통해 밝힘 · telomere가 만들어지도록 하는 telomerase라는 효소를 발견함 · 정상세포보다 매우 빠른 속도로 증식, 복제함 cencer 암 1세대 항암제 : 죽이자, 증식을 막자 · 핵분열, 체세포 분열 억제 · nucleotide유사체 (dedeoxy)를 사용 · 항암제를 사용하면 정상세포의 복제도 억제가 되어 부작용이 발생한다. ex) 모공세포 복제억제로인한 탈모노화senescence노화는 암세포와 반대로 DNA증식 속도가 굉장히 더뎌져서 발생한다. · 나이가 들수록 teㅣomere cycle이 점점 짧아지기 때문!
6. DNA 슈퍼 코일링

DNA의 supercoil구조 *큰 dna를 작은 공간에 보관하기 위해서는 supercoil형태가 유리하다. supercoiling : 코일이 또 한번 감긴 구조 · dna 복제와 전사 : 초코일 구조에 영향을 미치고 받음 · 대부분의 세포 dna - 덜 감긴 상태(긴장) -> 초코일 형성 (완화) · 덜감긴 dna: 이완된 또는 B형 dna에 비해 상대적으로 이중나선 구조의 회전수가 적음 -> 구조적인 압력이 가해졌을 때, 긴장상태에서 초코일 형성L45←8145←~긴장상태 : 7번 감긴 구조 이완상태 : 8번 감긴 구조모든 세포는 효소를 이용하여 덜감긴 상태를 유지한다. -> 초코일을 형성하기 위해복제(풀고, 복제하고, 다시 패키징하는 과정까지)는 10~20분만에 가능하다.
7. 히스톤 단백질

히스톤 단백질 : 모든 진핵세포에는 5가지 히스톤이 있으며 이들은 분자량과 아미노산 조성이 서로 다른다. · 히스톤은 11,000~21,000사이의 분자량을 지님 · 염기성 아미노산인 아르지닌, 라이신이 매우 풍부하다. · 각 nucleosome 구슬에는 8개의 히스톤 분자들이 존재함 · nucleosome구슬은 약 200 염기쌍마다 자리하며 이중 146개는 8개의 히스톤에 결합, 나머지는 linker DNA로 작용한다. · 뉴클레오솜 중심으로부터 펼쳐진 것이 히스톤의 말단 꼬리(amino-terminal tails)이고, 히스톤의 변 형의 대부분이 이 꼬리에서 일어난다.
8. 염색질 단백질

Packaging 이질 염색질 heterochromatin : 전사가 비활성된 영역이나 유전자가 부족한 영역에서 고도로 응축된 DNA SMC (structural maintenance of chromosome) 단백질 : 히스톤과 위상이성화효소 외에 염색질 단백질 중 세번째로 큰 부류 · 복제 후 염색제의 구조와 완정성 유지에 필요하다. · 1차구조 : 5가지 특징적인 영역으로 구성 · 진핵생물의 SMC : cohesin, condensin 1) 코헤신 cohesin : 염색분체들이 복제가 끝난 직후 서로 결합하고 염색체가 응축하여 중기로 될 때 염색분체들을 서로 가까이 있게 하는데 있어서 중요한 역할을 한다. 2) 콘덴신 condensin : 유사분열이 시작됨에 따라 염색체의 응축이 일어나는 것에 있어서 필수적이다.
9. 세포 분열

사람은 20살정도까지 폭발적으로 성장하다가 성 장이 멈춘다. -> 이 이유는 분열 속도가 다르기 때문! 아기들은 복제 cycle속도가 엄청 빠르다. 성장속도를 조절하는게 system적으로 다름회전을 한번 줄이면 긴장이 유발되어 초코일 생성됨DNA 복제 효소 (DNA polymerase) 이 효소가 스스로 달려 coil을 쭉 따라다니면서 dna를 복제한다.이 구간에서만 패키징된 염색체를 볼 수 있다.아기일 때, 뱃속에 있을 때는 이 G1, G2기가 거의 없다. 때문에 세포분열 속도가 굉장히 빠를 수 있다.
10. 줄기세포

일부 극지방세포는 분열하기도 함 · 뇌손상, 불임 같은 치료하기 어려운 병에 대해 요즘 각광받는 치료법 -> 줄기세포 -> 줄기세포 : 나의 피부를 떼서 밖에서 키워서 나에게 이식할 수 있지 않을까? -> 내꺼니까 면역 거부반응이 없음. 줄기세포는 g1,G2기가 없어 반응속도가 매우 빨라 증식시키기 쉽다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

1. 유전자와 염색체

유전자와 염색체는 생명체의 유전 정보를 담고 있는 핵심적인 요소입니다. 유전자는 DNA 서열로 구성되어 있으며, 염색체는 유전자가 모여 있는 구조체입니다. 이들은 생명체의 성장, 발달, 기능 등 모든 생명 활동에 필수적인 역할을 합니다. 유전자와 염색체에 대한 이해는 유전 질환 진단, 유전자 치료, 유전공학 등 다양한 분야에서 중요한 기반이 됩니다. 따라서 유전자와 염색체에 대한 깊이 있는 연구와 이해가 필요하며, 이를 통해 생명체의 신비로운 작동 원리를 밝혀나가는 것이 중요할 것입니다.
2. 바이러스

바이러스는 생명체의 경계에 있는 독특한 존재입니다. 스스로 생명 활동을 할 수 없고 숙주 세포에 기생하여 증식하는 특성을 가지고 있습니다. 하지만 바이러스는 인류에게 큰 위협이 되기도 하지만, 유용한 도구로 활용될 수 있습니다. 예를 들어 바이러스를 이용한 유전자 치료법, 백신 개발 등이 그것입니다. 따라서 바이러스에 대한 깊이 있는 이해와 연구가 필요하며, 이를 통해 바이러스의 위험성을 최소화하고 유용성을 극대화할 수 있을 것입니다.
3. 세균 박테리아

세균과 박테리아는 지구상에 가장 오래된 생명체이자 가장 다양한 생명체입니다. 이들은 인간에게 질병을 일으키기도 하지만, 동시에 인간에게 유용한 역할을 하기도 합니다. 예를 들어 발효 식품 생산, 토양 비옥화, 생물 정화 등에 활용되고 있습니다. 따라서 세균과 박테리아에 대한 이해와 연구가 중요하며, 이를 통해 이들의 유용성을 극대화하고 위험성을 최소화할 수 있을 것입니다. 또한 세균과 박테리아의 다양성과 진화 메커니즘에 대한 연구는 생명체의 기원과 진화를 이해하는 데 도움이 될 것입니다.
4. 진핵생물의 유전자와 염색체

진핵생물은 세포 내에 핵을 가지고 있는 생물로, 세균이나 고세균과 구분됩니다. 진핵생물의 유전자와 염색체는 세균이나 고세균과 다른 특성을 가지고 있습니다. 예를 들어 진핵생물의 유전자는 히스톤 단백질과 결합하여 염색질을 형성하고, 염색체는 선형 구조를 가지고 있습니다. 이러한 특성은 진핵생물의 유전자 발현, 세포 분열, 유전 정보 전달 등에 중요한 역할을 합니다. 따라서 진핵생물의 유전자와 염색체에 대한 이해는 생명체의 진화와 다양성을 이해하는 데 필수적입니다.
5. 텔로미어

텔로미어는 염색체의 끝부분에 위치하는 특수한 DNA 구조로, 세포 분열과 노화 과정에서 중요한 역할을 합니다. 텔로미어는 세포 분열이 거듭될수록 점점 짧아지며, 이는 세포 노화와 관련이 있습니다. 따라서 텔로미어에 대한 연구는 노화 억제, 암 치료 등 다양한 분야에서 중요한 의미를 가집니다. 또한 텔로미어 길이 측정은 세포의 노화 정도를 파악하는 데 활용될 수 있습니다. 따라서 텔로미어에 대한 깊이 있는 이해와 연구가 필요할 것입니다.
6. DNA 슈퍼 코일링

DNA 슈퍼 코일링은 DNA 분자가 세포 핵 내에서 매우 압축된 형태로 존재하는 현상을 말합니다. 이를 통해 DNA는 세포 핵 내에 효율적으로 저장될 수 있습니다. DNA 슈퍼 코일링은 히스톤 단백질과의 상호작용, 염색질 구조 형성 등을 통해 이루어집니다. 이러한 DNA 슈퍼 코일링 메커니즘에 대한 이해는 유전자 발현 조절, 세포 분열, 유전 정보 전달 등 다양한 생명 현상을 이해하는 데 중요한 기반이 됩니다. 따라서 DNA 슈퍼 코일링에 대한 심도 있는 연구가 필요할 것입니다.
7. 히스톤 단백질

히스톤 단백질은 DNA와 결합하여 염색질을 형성하는 핵심 구성 요소입니다. 히스톤 단백질의 변형은 유전자 발현 조절, 염색체 구조 변화 등에 중요한 역할을 합니다. 따라서 히스톤 단백질에 대한 이해는 유전체 조절 메커니즘, 유전 질환, 암 등 다양한 분야에서 중요한 의미를 가집니다. 최근에는 히스톤 단백질 변형을 타깃으로 하는 에피유전체 연구가 활발히 진행되고 있습니다. 이를 통해 유전자 발현 조절 기전을 보다 깊이 있게 이해할 수 있을 것입니다.
8. 염색질 단백질

염색질 단백질은 DNA와 결합하여 염색질 구조를 형성하고, 유전자 발현 조절, 염색체 구조 변화 등에 중요한 역할을 합니다. 염색질 단백질에는 히스톤 단백질 외에도 다양한 비히스톤 단백질들이 포함됩니다. 이들 염색질 단백질의 상호작용과 변형은 유전체 조절 메커니즘을 이해하는 데 핵심적입니다. 또한 염색질 단백질 변형은 유전 질환, 암 등 다양한 질병과 관련이 있어 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있습니다. 따라서 염색질 단백질에 대한 깊이 있는 이해와 연구가 필요할 것입니다.
9. 세포 분열

세포 분열은 생명체의 성장, 발달, 복제 등에 필수적인 과정입니다. 세포 분열 과정에서 유전 정보가 정확하게 복제되고 분배되는 것은 매우 중요합니다. 세포 분열 과정에서 일어나는 다양한 생물학적 현상, 예를 들어 염색체 분리, 방추체 형성, 세포질 분열 등에 대한 이해는 암 발생, 유전 질환 등 다양한 분야에서 중요한 의미를 가집니다. 따라서 세포 분열 과정에 대한 심도 있는 연구가 필요할 것입니다.
10. 줄기세포

줄기세포는 자가 복제 능력과 다양한 세포로 분화할 수 있는 능력을 가진 특별한 세포입니다. 줄기세포는 조직 재생, 질병 치료 등 다양한 분야에서 큰 잠재력을 가지고 있습니다. 따라서 줄기세포에 대한 연구는 의학, 생명공학 등 다양한 분야에서 매우 중요합니다. 줄기세포의 분화 조절 메커니즘, 줄기세포 유래 세포의 특성, 줄기세포 기반 치료법 개발 등 다양한 주제에 대한 연구가 활발히 진행되고 있습니다. 이를 통해 줄기세포의 활용 가능성을 극대화할 수 있을 것입니다.