디옥시리보핵산과 리보핵산

 

 

 

디옥시리보핵산과 리보핵산

 

 

 

 

 

RNA는 리보핵산을 말하는 명칭이에요.
1944년 미국의 아벨리 등은 폐렴의 병원균인 폐렴쌍규균을 사용하여
유전적인 성질이 어떻게 변화하는가를 알아보기 위해 형질전환 실험을 했는데요.
그 결과 디옥시리보핵산(DNA)이 유전정보를 갖고 있다는 것이 밝혀졌으나
사실은 이 무렵까지 DNA가 단백질의 생합성에 관여하고 있는 것 같다는 것을 알고 있었어요.
핵산이란 염기와 당과 인산으로 구성된 뉴클레아티드가 여러 개 사슬모양으로 연결된 것이에요.

 

 

 

 

RNA는 리보스를 당으로, 또 아데닌, 우라실, 구아닌, 시토신을 염기로 가져요.
그런데 RNA의 당은 디옥스리보스이며 염기는 우라실이 아니라 터민을 갖고 있다는 점이 디옥시리보핵산(DNA)과 달라요.
더욱이 DNA는 보통 폴리뉴클레아티드 사슬이 2개의 쌍으로 존재하지만 RNA는 1개의 사슬이라는 점도 2개의 핵산 간의 다른 점이지요.
세포가 어떻게 단백질을 만드는가 하는 것은 DNA의 염기의 배열 방법(이것을 유전정보라고 한다)으로 결정되는데요.
한편 세포내에서 단백질을 합성하는 곳은 리보좀이며 DNA의 정보를 여기까지 전달하는 역할을 하는 물질이 필요해요.

 

 

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자콥 등은 이 물질이 RNA라는 것을 입증하고 DNA의 정보를 전달한다는 뜻에서 메신저 RNA라고 이름 붙였어요.
DNA의 2개의 사슬 중 한쪽 사슬만이 메신저 RNA 합성의 주형(鑄型)이 돼요.
이렇게 유전정보가 DNA에서 RNA로 전달되는 것을 '유전정보의 전사(轉寫)'라고 해요.
합성된 메신저 RNA는 대장균 등 하등생물(원핵생물)의 경우는 곧 단백질 합성에 사용되지만
고등생물(진핵생물)의 경우는 그 전에 한 개의 사슬의 양쪽 끝이 단백질과 결합해요.
이런 결합은 세포내의 효소로 RNA가 파괴되는 것을 막고 리보좀에 도달할 때까지 안정도를 부추기는 역할을 한다고 생각된답니다.

 

 

 

 

이렇게 만들어진 메신저 RNA는 리보좀으로 이동하여 단백질합성을 지령하는데요.
리보좀은 크고작은 2개의 입자(서브유닛)가 하나로 붙어서 세포질 내에서 떠있거나 조면소포체(粗面小胞體)에 많이 부착하고 있어요.
RNA와 단백질로 되어 있어 리보좀 RNA라고 해요.
리보좀 RNA는 세포 속의 모든 RNA의 약 90%를 차지하고 있으나 리보좀 안에서 어떤 기능을 하고 있는지 아직도 밝혀지지 않았어요.
RNA의 주요한 기능은 단백질의 생합성이지만 사실은 DNA의 생합성에도 관여하고 있다는 것이 밝혀졌어요.

 

 

 

 

DNA의 합성은 DNA폴리메라제라는 효소로 이루어져요.
이 효소는 3말단에 dATP, dGTP, dCTP, dTTP(A, G, C, T는 염기, TP는 3인산)를 차례로 첨가시킴으로써 사슬을 연장시키는데요.
따라서 새로 DNA의 합성을 일으키자면 유리된 3말단을 가진 프라이머의 존재가 필요하고, 이 프라이머의 역할을 하는 것이 RNA에요.
DNA를 복제할 때는 2개의 사슬이 풀리면서 각각의 사슬이 새로운 사슬을 합성하는 주형이 돼요.
우선 주형이 되는 DNA사슬에 대응하는 짧은 RNA(약 10 뉴클레오티드)가 만들어지고 이 RNA사슬의 3말단이 프라이머로 되어 DNA 사슬의 신장이 시작되는데,
마지막으로 RNA사슬은 가수분해로 제거되고 그 결과 빈 부분은 DNA폴리메라제의 작용으로 메워지고 DNA사슬의 합성은 마무리되는 것이에요.