[자연과학]핵산

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1.Nucleic Acid Structure
2. DNA 구조 결정요인

본문내용

1.Nucleic Acid Structure
DNA는 living cell에서 가장 중요한 분자이며 세포의 특성이 기록된 정보를 모두 가지고 있다.
1) Base-pairing and the DNA Double Helix
일찍이 DNA의 물리학적인 연구에서 다양한 실험으로 DNA는 고도로 정렬된 구조를 가진 길게 확대된chain,이라는 것이 알려졌다. 가장 중요한 기술은 x-ray diffraction analysis(x-ray 회절 분석)이며 이기술에 의해 DNA의 여러 부분의 arrangement와 dimemsion에 대한 정보를 얻게 되었다. DNA는helical이고 nucleotide의 base는 0.34nm 간격으로 stack되어 있다(차곡차곡 쌓여 있다). 많은 생물체에서 분리된 DNA분자에서 adenine, thymine, guanine, cytosine같은 base구성성분(일반적으로 base composition이라 불리는)의 화학적인 분석은 [A]=[T]와 [G]=[C]는 중요한 사실을 제공하였고 이것은 다음과 같이 추론할 수 있다. [A+G]=[T+C] 또는 [purines]=[pyrimidines]
James Watson과 Francis Crick은 x-ray diffraction diagram을 가지고 DNA에 대한 화학적, 물리학적자료를 종합하여 DNA에는 2개의 helical strand가 존재한다고 제안하였고 그 두 가닥들은double-stranded helix를 형성하기 위해 서로 꼬여 있다는 것을 보여주였다. Sugar-phosphatebackbone은 DNA의 바깥쪽에 나선형으로 존재하고 있고 bases는 나선형 배열의 중심부에 있다. 한가닥의 base는 다른 가닥의 base와 수소결합하여 A․T와 G․C 의 purine과 pyrimidine base pairs를형성하고 있다. 각 쌍은 두 개의 ring을 가진 purine(A 또는 G)과 하나의 ring을 가진 pyrimidine(T 또는 C)를 가지고 있기 때문에 각 쌍의 길이는 거의 같고 helix는 smooth cylinder를 이룰 수 있다.
각 base pair에 두 개의 bases는 같은 plane(평면)에 있고 각 pair의 plane은 helix axis와 수직을이루고 있다. Base pair는 인접한 각 pair의 면에 대해 36°돌려져 있으며 따라서 helical turn당10pairs가 존재한다. Double helix의 직경은 2nm이고 helix의 단위길이당 분자량은 약 2×106 per㎛이다. 전형적인 bacterial DNA분자의 분자량은 약 2×109이므로 그런 한 분자는 1㎜ 또는 107nm의 길이이며 매우 길고 얇은 것이다.

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