DNA 뉴클레오타이드: 그것이 무엇인지, 특성 및 기능

1990년 30억 달러의 예산으로 시작된 인간 게놈 프로젝트는 스스로 글로벌 목표를 설정했습니다. DNA를 생성하는 화학 염기를 매핑하고 종의 게놈에 존재하는 모든 유전자를 식별합니다. 인간. 13년 후인 2003년에 시퀀싱이 완료되었습니다.

이 거대한 분자 및 유전 연구 덕분에 우리는 이제 인간 게놈이 약 30억 개의 염기쌍과 20,000-25,000개의 유전자를 포함한다는 것을 알게 되었습니다. 그럼에도 불구하고 우리가 각 세포에 암호화한 유전 정보 섹션 각각의 기능이 알려져 있지 않기 때문에 설명해야 할 것이 많이 남아 있습니다.

과학자들이 조사함에 따라 일반 대중은 유전이 무엇인지 점점 더 많이 인식하고 있습니다. 유전과 우리의 각 기능을 구성하고 암호화하는 분자의 알파벳을 연구하는 과학 필수적인. 우리는 유전자 없이는 아무것도 아니며 육안으로 볼 수는 없지만 모든 살아있는 물질은 유전자 덕분입니다. 처음부터 시작하지 않고는 지식을 얻을 수 없기 때문에 이 기사에서는 우리 존재를 암호화하는 기본 구조: DNA 뉴클레오타이드.

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뉴클레오타이드 란 무엇입니까?

뉴클레오티드는 다음과 같이 정의됩니다. 뉴클레오사이드(5탄당 + 질소 염기)와 인산염 그룹의 공유 결합으로 형성된 유기 분자.

뉴클레오타이드의 서열은 그 자체의 유전적 단어인데, 그 순서는 세포 기계에 의한 단백질 합성 및 이에 따른 생물의 신진대사를 암호화하기 때문입니다. 그러나 우리 자신보다 앞서 나가지 말자. 우리는 먼저 이 독특한 분자를 발생시키는 각 부분에 초점을 맞출 것입니다.

1. 오탄당

오탄당은 5개의 탄소 원자 사슬로 형성된 단당류, 단순 탄수화물(설탕)입니다. 명확한 구조적 기능을 수행하는 함께. 5탄당은 RNA의 기본 구조인 리보뉴클레오사이드를 생성하는 리보스일 수 있습니다. 반면에 리보스가 산소 원자를 잃으면 DNA의 주요 구조인 데옥시리보뉴클레오사이드의 일부인 오탄당인 데옥시리보스가 생긴다.

2. 질소 염기

이전에 말했듯이 오탄당과 질소 염기는 리보뉴클레오사이드 또는 데옥시리보뉴클레오사이드를 생성하지만 염기란 무엇입니까? 질소 염기는 둘 이상의 질소 원자를 포함하는 고리형 유기 화합물입니다. 그들 안에

유전자 코드의 열쇠는 그들이 일부인 각 뉴클레오티드에 특정한 이름을 부여하기 때문에 발견됩니다.. 이러한 헤테로사이클릭 화합물에는 3가지 유형이 있습니다.

퓨린 질소 염기: 아데닌(A) 및 구아닌(G). 둘 다 DNA와 RNA의 일부입니다. 피리미딘 질소 염기: 시토신(C), 티민(T) 및 우라실(U). 티민은 DNA에 고유한 반면 우라실은 RNA에 고유합니다.

이소알록사신 질소 염기: 플라빈(F). 그것은 DNA나 RNA의 일부가 아니지만 다른 과정을 수행합니다.

따라서 뉴클레오타이드에 티민 염기가 포함되어 있으면 직접 (T)라고 합니다. 질소 염기는 우리가 인생의 어느 시점에서 칠판이나 유익한 과학 자료에서 본 모든 시퀀스에 이름을 부여하는 염기입니다. 예를 들어, GATTACA는 7개 뉴클레오티드로 구성된 DNA 서열의 한 예이며, 각각의 염기서열에는 이름이 있습니다..

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3. 인산염 그룹

염기 A, G, C 및 T 중 하나에 글리코시드 결합으로 연결된 오탄당을 기술했기 때문에 우리는 이미 완전한 뉴클레오시드를 가지고 있습니다. 이제 우리는 뉴클레오티드 전체를 갖기 위해 하나의 화합물, 즉 인산염 그룹만 있으면 됩니다.

인산기는 사면체 배열에서 4개의 동일한 산소 원자로 둘러싸인 중심 인(P) 원자로 구성된 다원자 이온. 이러한 원자의 조합은 생명에 필수적입니다. 왜냐하면 이것은 DNA와 RNA의 뉴클레오티드의 일부일 뿐만 아니라 화학 에너지(ATP)를 운반하는 뉴클레오티드의 일부이기 때문입니다.

뉴클레오타이드: 뉴클레오사이드(염기 + 오탄당) + 인산기

DNA 뉴클레오타이드를 통한 생명 해독

이 모든 화학 정보는 훌륭하지만 어떻게 실행합니까? 글쎄, 우선, 우리는 그것을 고려해야합니다 모든 3개의 코딩 뉴클레오티드는 단백질을 생성하는 각 어셈블리에 대한 정보를 제공하기 위해 다른 구문을 형성합니다.. 예를 들어 보겠습니다.

• ATT: 아데닌, 티민 및 티민
• ACT: 아데닌, 시토신 및 티민
• ATA: 아데닌, 티민 및 아데닌

세포의 DNA 핵에 암호화된 이 세 개의 뉴클레오티드 서열에는 다음과 같은 지침이 들어 있습니다. 단백질 합성에 사용되는 20가지 아미노산 중 하나인 아미노산 이소류신을 조립 기능의. 우리는 다음을 명확히 합니다. 세 개의 서열이 이소류신을 조립하는 데 필요하다는 것이 아니라 세 개의 서열이 모두 이 아미노산(중복성)을 암호화하기 때문에 상호교환 가능하다는 것입니다.

여기에서는 별로 신경쓰지 않는 과정을 거쳐 세포 기계는 전사라고 하는 과정을 수행하여 이러한 DNA 뉴클레오티드 삼중체가 RNA로 번역됩니다.. 질소 염기 티민은 RNA의 일부가 아니므로 각 (T)를 (U)로 대체해야 합니다. 따라서 이러한 뉴클레오티드 삼중항은 다음과 같이 보일 것입니다.

• AUU
• ACU
• 우아

세포가 이소류신을 필요로 하는 경우 이 세 가지 삼중항(지금은 코돈이라고 함) 중 하나로 전사된 RNA는 세포 핵에서 다음으로 이동합니다. 세포질의 리보솜에서 아미노산 이소류신을 그 순간에 만들어지고 있는 단백질에 통합하라는 명령이 주어질 것입니다.

이 질소 염기 기반의 뉴클레오티드 언어를 통해 총 64개의 코돈을 생성할 수 있습니다., 생명체에서 단백질을 만드는 데 필요한 20개의 아미노산을 암호화합니다. 드문 경우를 제외하고 각 아미노산은 2,3,4 또는 6개의 다른 코돈으로 인코딩될 수 있습니다. 예를 들어, 이소류신의 경우에는 세 가지 가능한 뉴클레오티드 조합이 유효합니다.

단백질은 일반적으로 100~300개의 아미노산으로 구성됩니다.. 따라서 100개로 구성된 단백질은 계산을 하면 300개의 코돈(각 염기의 삼중항)으로 암호화됩니다. 아미노산에 반응한다는 사실을 기억하십시오. 셀.

간단한 설명

우리는 이 갑작스러운 설명이 다소 어지러울 수 있다는 것을 이해하지만, 우리가 아래에 제시하는 비유를 보면, DNA 뉴클레오티드의 기능은 물.

우리는 세포의 핵 안에 있는 DNA를 책으로 가득 찬 거대한 도서관으로 봐야 합니다.. 각각의 책은 특정 목적을 위해 배열된 뉴클레오티드인 약 150개의 글자(인간의 경우)를 포함하는 유전자입니다. 따라서 이 뉴클레오티드 문자 세 개마다 짧은 구를 형성합니다.

지칠 줄 모르는 사서, 이 경우 세포의 RNA 폴리머라제 효소는 책 중 하나의 단어를 유형의 물질로 변환하려고 합니다. 글쎄, 이것은 특정 책, 특정 구문 및 단어를 시작할 수 없으므로 페이지의 (DNA는 코어에서 이동할 수 없음) 관련 정보를 자체 형식으로 복사합니다. 공책.

"복사된 구"는 RNA 뉴클레오티드, 즉 코돈으로 변환된 DNA 뉴클레오티드에 불과합니다. 이 정보가 전사되면(전사) 기계는 그에 따라 각 단어에 포함된 정보를 조합할 준비가 된 것입니다. 이들은 단백질이 특정 순서로 아미노산 서열에서 합성되는 곳인 리보솜입니다. 더 쉽죠?

요약

눈치채셨겠지만, DNA에 의해 암호화된 복잡한 과정을 설명하는 것은 그것들을 이해하는 것만큼이나 복잡합니다. 그럼에도 불구하고이 모든 용어집에 대한 구체적인 아이디어를 유지하기를 원한다면 다음과 같습니다. 생명체의 DNA에 존재하는 뉴클레오타이드의 순서는 단백질의 올바른 합성을 암호화합니다.이는 거의 모든 조직의 건조 중량의 50%를 차지하기 때문에 다양한 대사 과정과 우리를 정의하는 신체의 각 부분으로 해석됩니다.

따라서 세포 메커니즘을 통한 DNA(유전자형)의 발현은 우리의 특성을 발생시킵니다. 외적(표현형), 우리를 개별적으로나 종. 때때로 거대한 현상에 대한 설명은 훨씬 더 작은 것들을 이해하는 데 있습니다.

참고 문헌:

• 발렌시아 대학의 핵산.
• 유전자 코드, 국립 인간 게놈 연구소(NIH).
• 폭스 켈러, E. V. 그리고. 엘. 와이. N. (2005). 뉴클레오티드 서열에서 시스템 생물학까지. 과학, (077).
• 스팔비에리 의원. & Rotenberg, R.G. (2004). 게놈 의학: 단일 염기 다형성 및 DNA 마이크로어레이의 응용. 의학(부에노스 아이레스), 64(6): pp. 533 - 542.