유용한 팁

자신의 손으로 DNA를 분리하는 방법

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DNA의 구조를 해독하기 위해 미국, 영국 및 기타 국가의 여러 대형 실험실이 근무했습니다. 두 과학자가 성공했다 : 미국 생물 학자 J. Watson과 영국 화학자 F. Crick그들의 노력을 결합하고 유명한 DNA 이중 나선 모델.

그들은 E. Chargaff와 R. Franklind의 이전 연구 결과에 많은 성공을 거두었습니다. Chargaf는 크로마토 그래피 방법을 사용하여 1945 년 초 DNA의 다양한 성분 함량을 정량적으로 평가했습니다. 그는 다른 유기체의 DNA 샘플을 분석하고 다른 DNA의 염기의 정량적 구성이 다르며 그 출처에 달려 있음을 보여주었습니다. 따라서 DNA는 뚜렷한 종 특이성을 가지고 있습니다. 그는 소위 소위 DNA의 화학적 조성의 패턴을 다음과 같이 설정했습니다. Chargaff 규칙:

1) DNA 분자에서 퓨린 염기의 양은 피리 미딘 염기의 수와 동일하다. A + G = T + C,
2) 아데닌의 양은 티민의 양과 같고 (A = T), 구아닌의 양은 시토신의 양과 같습니다 (G = C).

A + g= 1
T + C

그러나, 엄격한 정량적 대응에도 불구하고, 상이한 종의 DNA는 AT 및 GC 염기 쌍의 비가 상이하다. 포유 동물 세포로부터 단리 된 DNA는 전체적으로 박테리아보다 A 및 T보다 풍부하고, G 및 C가 우세 하였다.

X- 선 회절 분석에 의해 DNA를 연구 한 Rosalind Franklind에 의해 수득 된 DNA 분자의 X- 선 회절 패턴은 분자가 나선형으로 꼬여 있음을 시사 하였다.

이 정보를 바탕으로 Watson과 Crick은 DNA 분자 모델을 만들었습니다. 이 모델에 따르면, DNA는 바이오 폴리머이며 이중 나선 형태로 꼬인 두 개의 폴리 뉴클레오티드 사슬로 구성됩니다. 각 사슬은 단량체-뉴클레오티드의 직렬 연결입니다.

뉴클레오티드의 화학식

DNA 뉴클레오티드의 구성은 5 개의 탄소 당-데 옥시 리보스, 나머지 인산 및 4 개의 질소 성 염기 중 하나를 포함합니다. Chargeff의 규칙은 Watson과 Crick에게 DNA 분자에 티민과 아데닌, 사이토 신과 구아닌의 특정 염기쌍이 있어야한다고 말했다. 따라서 Watson과 Crick은 처음으로 하나의 DNA 분자 사슬이 다른 DNA 분자 사슬을 보완하는 가장 중요한 상보성 원리를 공식화했습니다. 한 DNA 가닥의 염기 서열은 다른 (상보적인) 사슬의 염기 서열을 독특하게 결정합니다.

각각의 사슬에서, 하나의 펜 토스 고리의 5 '위치의 원자는 포스페이트기를 통해 다음 펜 토스 고리의 3'위치의 원자에 연결된다. 4 개의 기부 중 하나가 펜 토스 링의 측면에 부착되어 있습니다. 사슬은 염기 사이의 수소 결합을 통해 서로 연결되는 반면, 아데닌은 항상 티민 (AT 쌍)과 이중 수소 결합으로 연결되고 구아닌은 사이토 신 (G-C 쌍)과 삼중 결합으로 연결됩니다.

사슬은 반 평행이다 : 한 사슬의 5 '(인산) 말단에 대하여 다른 사슬의 3'(OH) 말단이있다. DNA의 뉴클레오티드 서열은 일반적으로 5 '에서 3'까지의 방향으로 쓰여집니다.

티민 염기 대신에, 우라실은 RNA 사슬 뉴클레오티드에 존재하고, 5- 탄소 리보스 당은 탄수화물 성분으로서 존재한다.

Watson 및 Crick 모델의 정확성은 다양한 객체에서 그 구조에 대한 수많은 연구를 통해 확인되었습니다. 그러나, 일반적인 염기와 함께, 아데닌 및 시토신의 메틸화의 결과로 발생하는 추가적인 소위 "부"(minor) 염기가 DNA 조성물에서 발견되었다.

25 년 동안 Watson 및 Crick 모델은 유일하게 가능한 DNA 구조로 간주되었습니다. 그러나 나중에 DNA 분자는 습도 수준에 따라 다른 모양을 가질 수 있다는 것이 밝혀졌습니다. DNA의 주요 형태는 B- 형태 (또는 Watson-Cricova spiral)입니다. 그 매개 변수 : 나선의 각 코일에는 10 쌍의 뉴클레오티드가 들어 있으며 코일 하나의 길이는 3.4 nm이며 분자의 직경은 2 nm입니다. b 모양은 오른쪽 나선형입니다. R. Franklin은 또 다른 오른 손잡이 형태의 DNA (A-DNA)를 발견했습니다. 습도가 낮은 조건에서 발생합니다. 그 매개 변수 : 회전 당 11 개의 염기 쌍, 염기의 경사각은 70 °, d는 약 2 nm입니다. A-DNA는 B-DNA와 다릅니다. 염기쌍이 분자의 주변으로 강하게 밀려 나서 위에있는 튜브처럼 보입니다. 이중 영역이 RNA에 나타나는 경우, 100 % 습도에서도 A 자 모양으로 나타납니다.

DNA 이중 나선

70 년대 후반. 미국 과학자 A. Rich의 한 그룹은 왼손잡이 이중 나선을 나타내는 짧은 DNA 조각을 얻을 수있었습니다. 이 나선에서, 설탕-인산 백본은 Z-DNA라는 이름에서 유래 한 특징적인 지그재그 모양을 특징으로합니다. 감수 분열의 prophase에서 DNA 의이 부분의 출현은 macrogenetic 프로세스의 구현 에이 형태의 참여를 가정하는 기초로 사용되었습니다 : 접합 및 교차.

또한, 일반적인 구조적 원리를 유지하면서, DNA 분자의 부분의 국소 구조는 뉴클레오티드 조성 및 습도 수준에 따라 크게 변하는 것으로 나타났다. 이러한 차이는 주로 효소 인 DNA와 상호 작용하는 물질에 의해 인식 될 수 있습니다. 다양한 형태의 DNA의 존재는이 분자의 보존성에 대한 초기 개념을 완전히 반박합니다.

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