바이오인

인공 핵산의 개발과 응용

◈ 목차

1. 서론

2. 형광성 핵산 유사체의 개발 및 응용

3. 아미노산-핵산 하이브리드 분자의 개발 및 응용

4. 결론

◈본문

요약문

  다양한 기능을 가진 인공 핵산의 개발은 생체분자 간의 상호작용을 이해하고 새로운 핵산의약품을 개발하기 위한 중요한 기반 연구이다. 이번 리포트에서는 형광 프로브로 작용하는 인공 핵산과 아미노산을 도입한 DNA 하이브리드 분자를 포함하는 다양한 기능성 핵산의 개발과 그와 관련된 응용연구에 대해 저자의 연구 성과를 중심으로 소개하고자 한다.

1. 서론

  디옥시리보 핵산(Deoxyribonucleic acid, DNA)은 생물의 발생과 기능에 관련한 유전정보를 담당하는 생체고분자로서, 지구상에 존재하는 생물은 생명 유지에 필요한 정보를 DNA 에 보존하고 있다. 생물이 번식할 때에는 부모 세대에서 자녀 세대로 DNA 가 전달되는 것을 통해 유전정보가 전해지게 된다. DNA 를 구성하는 아데닌(A), 시토신(C), 구아닌(G), 티민(T) 염기가 어떻게 배열되어 있는지에 따라 특정 단백질을 만들기 위한 유전암호가 결정되고 각 유기체의 고유한 생물학적 정보가 기록되게 된다. 한편, A 와 T, G 와 C 는 각각 수소결합을 통해 상보적으로 염기쌍을 형성함으로써, DNA 는 열역학적으로 안정한 이중나선 구조를 형성한다(그림 1). 이러한 DNA 의 상보성을 기반으로 다양한 형태의 DNA 나노구조체(DNA Origami, DNA nanoassembly)를 만들고 약물 전달, 나노로봇, 나노컴퓨터 등에 응용하는 DNA 나노테크놀로지 연구가 활발하게 이루어지고 있다.

  일반적으로 DNA 는 2 개의 올리고뉴클레오티드 사슬이 서로 사다리와 같이 감겨져 있는 나선 구조를 형성한다. DNA 의 2 차 구조는 오른쪽으로 감겨져 있는 B 형 이중나선 구조가 일반적으로 알려져 있지만, 염기서열이나 DNA 주변의 환경에 따라 왼쪽으로 감기는 Z 형 이중나선 구조나 삼중나선, 사중나선 등 특이적인 구조를 형성하는 것이 밝혀지면서 비전형적(non-canonical) DNA 구조에 대한 연구도 활발하게 진행되고 있다(그림 2).

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