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14.2: 중심 원리
목차

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Biology

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Education
중심 원리
 
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전사물
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14.2: 중심 원리

개요

생물학의 중앙 교리는 DNA에 인코딩된 정보가 메신저 RNA(mRNA)로 옮겨져 단백질의 합성을 지시한다는 것을 말합니다. mRNA 뉴클레오티드 서열을 아미노산으로 디코딩할 수 있도록 하는 지침 집합을 유전코드라고 합니다. 이 유전 코드의 보편적 인 특성은 과학 연구, 농업 및 의학의 발전을 촉발시켰습니다.

RNA는 DNA와 단백질 사이 누락된 링크입니다

1900년대 초, 과학자들은 DNA가 세포 기능에 필요한 모든 정보를 저장하고 단백질이 이러한 기능의 대부분을 수행한다는 것을 발견했습니다. 그러나 유전 정보를 기능성 단백질로 변환하는 메커니즘은 수년 동안 알려지지 않았습니다. 처음에, 그것은 단일 유전자가 직접 그것의 인코딩된 단백질로 변환된다는 것을 믿어졌습니다. 진핵 세포에 있는 2개의 중요한 발견은 이 이론에 도전했습니다: 첫째, 단백질 생산은 핵에서 일어나지 않습니다. 둘째, DNA는 핵 외부에 존재하지 않는다. 이 사실 인정은 단백질 생산과 DNA를 연결하는 중개인 분자를 위한 검색을 촉발시켰습니다. 이 중개인 분자는 핵과 세포질 모두에서 발견되며 단백질 생산과 관련이 있는 RNA입니다.

전사 하는 동안, RNA는 핵에서 합성, 템플릿으로 DNA를 사용 하 여. 새로 합성된 RNA는 DNA 가닥과 순차적으로 유사하며, DNA에서 티미딘을 제외한 RNA에서 우라실로 대체된다. 진핵생물에서, 이 1차 성적증명서는 단백질 비코딩 영역을 제거하고, 5'end를 상한하고 3'poly-A 꼬리를 추가하여 세포질로 내보내는 mRNA를 생성합니다.

mRNA 서열을 해석하는 규칙은 유전 코드를 구성합니다.

번역은 mRNA에 인코딩된 정보가 아미노산 사슬로 변환되는 세포질에서 리보솜에서 발생합니다. 아미노산에 대 한 3 개의 뉴클레오티드 코드의 집합 및 이 삼중 항로는 코돈이라고 합니다. 어떤 코돈이 특정 아미노산을 지정하는지 윤곽을 그리는 규칙 세트는 유전 코드를 구성합니다.

유전 코드는 중복

단백질은 진핵생물에 있는 20개의 아미노산에서 생성됩니다. 4개의 뉴클레오티드를 3세트에 결합하면364(43) 가능한 코돈이 제공된다. 즉, 개별 아미노산은 하나 이상의 코돈에 의해 인코딩 될 수 있습니다. 유전 코드는 중복되거나 퇴화되는 것으로 전합니다. 종종, 항상 그런 아미노산을 지정하는 코돈은 삼중의 세 번째 뉴클레오티드에서만 다릅니다. 예를 들어, 코돈 GUU, GUC, GUA 및 GUG는 모두 아미노산 헛간을 나타낸다. 그러나, AUG는 아미노산 메티오닌을 나타내는 유일한 코돈. 코돈 AUG는 또한 단백질 합성이 시작되고 그러므로 시작 코돈에게 불린 코돈입니다. 시스템의 중복성은 돌연변이의 유해한 영향을 최소화합니다. 코돈의 제3 위치에서 의 돌연변이(즉, 변화)가 반드시 아미노산의 변화를 초래하지는 않을 수도 있다.

유전 코드는 보편적입니다

몇 가지 예외를 제외하고, 대부분의 원핵 및 진핵 생물은 단백질 합성을 위해 동일한 유전 코드를 사용합니다. 유전 코드의 이 보편성은 과학 적인 연구, 농업 및 의학에 있는 발전을 가능하게 했습니다. 예를 들어, 인간의 인슐린은 지금 박테리아에 있는 대규모에서 제조될 수 있습니다. 이것은 재조합 DNA 기술을 사용하여 이루어집니다. 재조합 DNA는 다른 종의 유전 물질로 구성됩니다. 인간 인슐린을 코딩하는 유전자는 세균성 DNA와 결합되어 세균세포로 삽입됩니다. 세균세포는 재조합 DNA에 인코딩된 인간 인슐린을 생산하기 위해 전사및 번역을 수행한다. 결과 인간 인슐린 당뇨병을 치료 하는 데 사용 됩니다.


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