Central dogma에 대해 기술하고 DNA RNA 단백질 각각의 분석 방법에 대하여 기술하시오

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본문내용: 농학과 2학년 동물유전과개량
<과제명>
Central dogma에 대해 기술하고. DNA RNA 단백질 각각의 분석 방법에 대하여 기술하시오(30).
Ⅰ. 서론
유전자는 유전 형질을 나타내는 원인이 되는 인자라고 할 수 있다. 이는 부모의 특징이 다음 세대인 자식에게 나타났을 때, 그 특징을 만들어내는 유전 정보의 기본 단위라고 할 수 있다. 따라서, 인체 세포의 모든 생명 현상과 기능 및 생로병사는 유전 정보에 의해서 결정된다고 할 수 있다. 또한, DNA로 이루어진 염색체속에 일부 유전 정보를 가진 DNA가 유전자라 불리우기도 한다. 그리고 인간의 60조 세포속에는 약 3만개 정도의 유전자가 있으며, 그런 유전자는 단백질을 만들어낼 정보를 가진 단위로서 DNA의 유전정보는 RNA로 바뀐후 단백질을 만들어낸다고 생각한다. 그러므로 이상 본론에서 Central dogma에 대해 기술하고. DNA RNA 단백질 각각의 분석 방법에 대하여 기술하겠다.
2.본론
2-1. Central dogma에 대해 기술
오늘날 유전자가 생물체의 형질을 결정한다는 것은 흔히 다 알고 있는 사실이다. 형질은 별개가 아닌 우리가 가진 머리카락이 가진 색깔이나 피부 색깔과 같은 어떤 생명체가 갖고 있는 모양이나 속성을 말한다. 이처럼 유전자는 어떻게 생물의 형질을 결정하는지에 닯은 DNA의 이중나선 구조를 밝혀낸 왓슨과 크릭 중 영국의 분자생물학자 프란시스 크릭이 1958년에 발표한 센트럴 도그마(Central dogma) 가설을 통해 알 수 있다.이는 생명의 중심원리라고 불리운다. 이처럼 센트럴 도그마는 유전물질인 DNA에 담겨 있는 유전정보가 RNA라는 전달자에 의해 단백질 합성 과정으로 전달되어진다고 볼 수 있다. 그리고 그 반대 방향으로 전달되지 않는다는 것이 핵심 내용으로 생각할 수 있다. 이는 센트럴 도그마에 따른 유전 정보의 흐름은 복제, 전사, 번역이라는 큰 세단계로 이루어져 있기 때문이다. 이는 DNA가 동일한 DNA를 하나더 만들어내는 과정을 복제, DNA에서 RNA가 만들어지는 과정을 전사, RNA에서 단백질이 합성되는 과정을 번역이라고 하기 때문이다.
이것이 제대로된 비유인지는 모르겠지만 구슬이 서말이라도 꿰어야 보배라는 말이 있듯이, 유전 정보를 가지고 있어도 단백질로 번역되지 않으면 의미가 없다고 한다. 이처럼, 단백질은 우리 몸에서 아주 중요한 역할을 한다. 실제로 우리 몸을 구성하기도 하지만, 효소와 같은 수많은 생체 조절물질 또한 대부분 단백질로 이루어져 있다. 이해를 돕기위해 단백질을 아주 단순화시켜 우리 몸에 작용하는 효소라고 생각한다면, 효소로 만들어져 우리 몸에 최종적으로 영향을 미쳐야만 유전정보가 의미 있어진 다는 것이다.이렇게 유전자에 저장된 정보로부터 단백질이 합성되어 형질이 나타나는 과정을 유전자 발현(형질 발현, gene expression)이라고 한다. 따라서, 지금까지 DNA에 유전정보가 담겨 있으며, 그 유전정보가 발현되어 의미 있어지기 위해서는 단백질로 만들어져야 한다는 것까지는 어느 정도 이해가 됐을 것으로 볼 수 있다. 그런데 DNA와 단백질 사이에는 RNA라는 중간 조절자가 존재하고 있다. DNA에서 바로 단백질이 만들어지면 간단할텐데 유전정보가 굳이 RNA를 거쳐 가는 이유는 뭘까?
이처럼, 결론적으로 센트럴 도그마 가설을 보자면, DNA에 담긴 유전정보는 전사와 번역이라는 과정을 거쳐 형질로 발현될 수 있으며, 이는 분자생물학적으로 기본적인 유전정보의 흐름을 이해하는데 아주 큰도움이 되었다고 볼 수 있다.하지만, 이 가설이 완전히 맞는 것은 아니다. 그 이유로 말하자면, 유전 정보는 DNA, RNA, 단백질 순으로만 흐를 수 있지만, 센트럴 도그마 가설 발표 이후 발견된 RNA에서 DNA를 합성해내는 레트로 바이러스나 단백질을 변형시키는 프리온 단백질 등은 센트럴 도그마 가설을 전혀 따르지 않는실정이다.
2-2. DNA, RNA, 단백질 각각의 분석 방법에 대하여 기술하시오.
DNA
DNA란 핵산의 일종으로 유전자의 본체이다. 여기서 핵산은 뉴클레오티드(nucleotide)라고 하는 단위물질이 많이 연결된 고분자 유기물이다. 이 뉴클레오티드는 염기, 탄수화물의 일종인 펜토오스(pentose), 그리고 인산이 각 한 분자씩 결합하여 구성된 것인데, 펜토오스가 디옥시리보오스이면 DNA(디옥시리보핵산)라고 하고, 리보오스이면 RNA(리보핵산)라고 구별하여 부른다. 따라서 DNA를 구성하는 뉴클레오티드는 염기. 디옥시리보오스.인산 한 분자씩의 연결체이다. 이 중 염기에는 아데닌(adenine:A), 구아닌(guanine:G), 시토신(cytosine:C), 티민(thymine)의 네가지가 있다. 따라서, DNA를 구성하는 뉴클레오티드는 A를 가진 것, G를 가진 것, C를 가진 것, 그리고 T를 가진것의 4종류가 있다. 이 4종의 뉴클레오티드 배열순서에 따라 서로 다른 DNA가 만들어진다. 4종의 뉴클레오티드가 수천개 또는 수만 개 연력될 때 그 배열순서에는 무한히 많은 종류가 있으며, 그 결과 만들어지는 DNA의 종류도 무한히 많을 수 있다. 따라서, 생물에 무수히 많은 종류의 유전자가 있을 수 있는 것은 DNA의 종류가 무수히 많을 수 있기 때문으로 볼 수 있다.
RNA
대부분의 생물에서 비부호화 RNA는 전단계의 형태로 존재하다가 필요한 과정에서 형성된다. 예를 들어 리보솜 RNA는 일단 전리보솜 RNA로 전사된 뒤 나중에 하나나 그 이상의 리보솜 RNA로 형성된다. 전리보솜 RNA는 대략 150여개의 뉴클레오타이드로 구성된 핵소체 저분자 RNA(SnoRNA)로 핵소체에서 만들어지며, 형성 과정에서 2번 산소 메틸화에 의해 절단되고 슈도우리딘 형태로 변형되어 리보솜 RNA가 된다. 운반 RNA의 경우 알엔에이스 피(RNase P)에 의해 5번 연속체가 제거되고 3번 연속체의 끝은 티알엔에이스 지(tRNase Z) 효소에 의해 제거되어 형성된다.
대부분의 진핵생물은 핵소체에서 RNA를 만든다. 이렇게 만들어진 RNA는 핵공을 통해 세포질에 투입되어 단백질 형성 과정에 참여한다. 시냅스와 같은 특별한 작용을 하는 세포질에는 RNA가 직접 투입되기도 한다. 시냅스에서는 "지프코드"라 불리는 특별한 단백질이 모터 단백질을 이루어 RNA를 끌어당긴다

참고문헌: <참고문헌>
- 공용, 2017, 가축의개량과번식, 유전정보의 발현과정을 중심설(centrald goma)과 가축을 선발방법
-강영희, 2014, 중심원리 central dogma,생명과학대사전,
- 김시동 외. 2018. 동물의 유전과 개량. 한국방송통신대학교 출판문화원
-김수병. 사람을 위한 과학. 동아시아 (2005)
-손종구 外. 유전자변형식품(2003기술산업정보분석). KISTI.(2003)
-생명과학, Neil A. Campbell 외 3명, 라이프사이언스, 2004, 4판
-박테리아의 분자유전학, Larry Snyder 외 1명, 라이프사이언스, 2003, 2판
-박헌국 외 5명, 식품미생물학, 문운당, 2002, 초판
-정우현, 2010, 덕성여자대학교, 미생물학백과, 중심원리(central dogma)

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