DNA의 3차원 구조의 발견

3차원 구조의 DNA

1953년 DNA 구조 제임스 왓슨과 프랜시스 크릭이 추론한 DNA의 3차원 구조에 대한 이해는 현재 분자 생물학의 기초가 되었습니다. 왓슨과 클릭의 연구 당시, DNA는 4개의 핵산 베이브 2 자윤(아데닌[A], 구아닌[G]) 및 2개의 피리미딘(시토신[C] 앤티민[T])-DNA의 중심적인 역할을 유전 물질로 고려할 때, 3차원 구조의 해명은 그 기능을 이해하는 데 중요했습니다.

 

왓슨과 클릭의 문제에 대한 고찰은 리노스 폴리의 수소 결합에 대한 설명과 단백질의 2차 구조의 공통 요소인 나선 의 영향을 크게 받았다. 또한 DNA 구조에 대한 실험 자료는 Maurice Wilkins와 Rosalind Franklin의 X 선 결정학 연구에서 얻을 수 있었습니다.

 

 

DNA 분자는 3.4nm마다 회전하는 나선형입니다. 더불어 그 데이터는 인접한 기저 사이의 거리가 0.34로 달려 있음을 보여 주므로 나선의 턴 당 10개의 그룹이 존재합니다. 중요한 발견은 나선의 지름이 약 두 번 실행되어 하나의 DNA가 아닌 두 개의 DNA 사슬로 구성되어 있음을 암시합니다. 이러한 데이터에서 왓슨과 클릭은 DNA 모델을 만들었습니다.

 

모델의 중심 특징은 DNA가 분자 바깥쪽에 당 인산염 백본을 가진 이중 나선입니다. 염기는 수소 결합이 다른 쪽 사슬의 푸린과 피리미딘 사이에 형성되도록 내부로 배향합니다. 염기쌍 형성은 항상 T와 G와 C와 쌍입니다. 이 특이성은 다양한 DNA의 염기 조성을 분석하여 아데닌의 양이 항상 티민의 염기 조성과 같다는 것을 발견한 Erwin사가 포의 초기 결과를 설명해 해줍니다. 이 특정 염기 쌍 형성 때문에 DNA 분자의 두 사슬은 보완적입니다.

 

각 사슬은 다른 염기의 이러한 서열을 지정하는 데 필요한 모든 정보를 포함합니다. DNA의 복제 DNA 사슬 사이의 보완적인 염기쌍의 발견은 유전자 물질이 어떻게 자신의 복제를 지시할 수 있는지에 대한 분자 용액을 즉시 제안했습니다. DNA 분자의 두 가닥이 분리되어 새로운 보채 가닥의 합성을 위한 서식으로 작용하는 것으로 제안되었다. 서열은 염기쌍 형성의 특이성에 의해 결정됩니다.

 

이 과정을 반 보존 복제라고 하며 부모 DNA의 단일 가닥이 각 자손 DNA 분자에 보존되어 있기 때문입니다. 반 보존 DNA 복제에 대한 직접적인 지원은 매슈 메셀슨드 프랭크 1958년 스타가 수행한 우아한 실험의 결과로 얻어졌다. 밀도를 변화시킨 동위 원소입니다. 대장균은 e 4N 대신 질소 e5 N의 중동위원 소를 함유한 매체에서 처음 성장하였으며, 그 결과 15N의 박테리아가 함유되어 있었고, 14N의 박테리아보다 무거웠습니다.

 

중합체 DNA는 CsCl의 밀도 구매에서 평형 원심 분리로 14N을 함유한 DNA로부터 분리될 수 있었고, 중합체 e5N DNA를 광 e 4N에서 분리하는 능력은 DNA 합성에 관한 연구를 가능하게 했습니다. 15N에서 성장한 대장균은 14N을 함유한 배지로 옮겨져 다시 한번 복제할 수 있었고, 이들의 DNA를 추출하고 CsCl 밀도 구배 원심분리를 통해 분석하였습니다. 이 분석의 결과는 모든 중 DNA가 중질 e5 N의 밀도 중간을 갖는 새로 합성된 DNA와 광 (14N) DNA 분자의 밀도로 대체되었음을 나타냅니다.

 

중질 DNA의 두 모체 사슬은 복제 중에 분리되어 새로 합성된 경 DNA의 자손 사슬의 템플릿 역할을 하며 중간 밀도의 분자입니다. 이 실험은 반보존적 DNA 복제에 대한 직접적인 증거를 제공하고 이중 나선 사슬 사이의 보완적인 염기쌍 형성의 중요성을 분명히 강조했습니다. 3E에서 정제된 효소의 입증으로 확립된 자체 복제 와스팔러의 효능으로 기능하는 DNA의 능력. 대장균 (DNA 중합 효소)은 시험 관내에서 DNA 복제를 촉매할 수 있었습니다. DNA가 서식으로 작용할 때, DNA 중합 효소는 뉴클레오타이드의 비 결합을 비 보완적인 DNA 분자로 유도할 수 있었다.