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기술동향

합성 생물학의 이해 그리고 안보

  • 등록일2021-12-14
  • 조회수4032
  • 분류기술동향
  • 자료발간일
    2020-07-01
  • 출처
    국방기술품질원
  • 원문링크
    https://www.bics.re.kr/synbio_korea/publication/search?boardSeq=7&postSeq=0&subSiteSeq=...
  • 키워드
    #합성생물학#DNA#유전자
  • 첨부파일
    • pdf 0630-국방과학기술정보지-87호-합성생물학의 이해 그리고 생물 ... (다운로드 202회) 다운로드 바로보기


[제87호 국방과학 기술정보]

합성 생물학의 이해 그리고 안보


◈목차


01. DNA와 유전자
02. 합성 생물학의 이해
03. 생물 안보
04. 결론



◈본문


01. DNA와 유전자
가. 세포
우리는 학창시절 생물 수업을 통해 세포(cell)는 생명의 기본 단위라고 배웠으며, 우리 몸에 뇌세포, 피부세포, 면역세포 등 다양한 종류의 세포들이 존재한다는 것을 알고 있다. 세포는 모든 유기체들의 구조적, 기능적, 생물학적 기본 단위라고 정의되기 때문에 사실 단순하다고 생각할 수 있다. 하지만, 그림 1에서 확인할 수 있는 것처럼 세포는 굉장히 복잡한 시스템이고 핵(nucleus), 리보솜(ribosome), 미토콘드리아(mitochondria) 등의 다양한 세포소기관으로 구성되어 있다. 미토콘드리아는 세포 내에서 이용할 수 있는 형태의 에너지를 만들어 내는 소기관이고 리보솜은 유전정보에 암호화된 단백질을 만들어내는 소기관이다.
 
세포의 핵은 특정 유기체의 유전정보를 암호화하고 있는 DNA를 가지고 있다. DNA는 2개의 뉴클레오타이드(nucleotide) 중합체(polymer)가 이중나선 구조로 결합되어 있는 고분자화합물이다. (그림 2 참고) 이중나선 DNA는 히스톤(histone) 단백질과 복합체를 형성하여 응축될 수 있는데 세포분열시 일시적으로 확인 가능한 염색체 형태로 응축될 경우 약 50,000배 정도 길이가 짧아진다고 알려져 있다.
 

20211214_094732.png

ㅣ그림 1ㅣ 세포소기관의 종류
 
나. DNA

20211214_094800.png

ㅣ그림 2ㅣ DNA와 염색체의 구조
 
DNA의 기본적인 단위체를 뉴클레오타이드라 불리는데 그 구조는 그림 3과 같다. 뉴클레오타이드는 5개의 탄소로 이루어진 오탄당에 인산과 염기가 결합된 구조이며, 오탄당의 첫 번째 탄소(1′)는 염기와 결합하고 5번째 탄소(5′)는 인산과 결합되어 있다. 2개 이상의 뉴클레오타이드는 phosphodiester 결합에 의하여 중합체로 연결이 가능한데 이 결합에서 인산기(PO43-)는 첫 번째 뉴클레오타이드(①NT) 오탄당의 세 번째 탄소(3′)와 다음 뉴클레오타이드(②NT) 오탄당의 다섯 번째 탄소(5′) 사이에 위치하게 된다. DNA가 방향성을 가지고 있는 이유는 바로 뉴클레오타이드가 5′에서 3′ 방향으로 계속해서 중합되기 때문이다.(예 : 5′-① NT-3′-5′-②NT-3′) 이렇게 phosphodiester 결합을 통해 형성되는 구조를 DNA의 뼈대(backbone)이라고 한다.


...................(계속)



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