¶ 지식 정보

¶ 핵산

유전 정보를 저장하고 전달하는 물질이다.
구성 성분과 구조에 따라 $\mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A}\backslash mathrm\{DNA\}$와 $\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A}\backslash mathrm\{RNA\}$로 구분한다.

구성 원소는 탄소$(\mathrm{C})(\backslash mathrm\{C\})$, 수소$(\mathrm{H})(\backslash mathrm\{H\})$, 산소$(\mathrm{O})(\backslash mathrm\{O\})$, 질소$(\mathrm{N})(\backslash mathrm\{N\})$, 인$(\mathrm{P})(\backslash mathrm\{P\})$이다.

¶ 핵산의 기본 단위

인산, 당, 염기가 $1:1:11:1:1$의 개수비로 결합된 뉴클레오타이드이다.

리보스는 $\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A}\backslash mathrm\{RNA\}$를 이루는 당이고,
디옥시리보스는 $\mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A}\backslash mathrm\{DNA\}$를 이루는 당이다.

고리에서 산소$(\mathrm{O})(\backslash mathrm\{O\})$ 바로 옆 탄소$(\mathrm{C})(\backslash mathrm\{C\})$ 중 $\mathrm{O}\mathrm{H}\backslash mathrm\{OH\}$가 연결된 탄소$(\mathrm{C})(\backslash mathrm\{C\})$가 $11$번 탄소$(1^{\mathrm{\prime }})(1\text{'})$이고,
산소$(\mathrm{O})(\backslash mathrm\{O\})$에서 $1^{\mathrm{\prime }}1\text{'}$ 방향으로 차례대로 번호가 매겨진다.

당에서 $nn$번 탄소는 간단히 $n^{\mathrm{\prime }}n\text{'}$으로 나타낸다.

인산은 당의 $5^{\mathrm{\prime }}5\text{'}$에, 염기는 당의 $1^{\mathrm{\prime }}1\text{'}$에 결합하여 하나의 뉴클레오타이드를 만든다.

¶ 핵산의 염기 종류(아데닌, 구아닌, 사이토신, 타이민, 유라실)

아데닌$(\mathrm{A})(\backslash mathrm\{A\})$, 구아닌$(\mathrm{G})(\backslash mathrm\{G\})$, 사이토신$(\mathrm{C})(\backslash mathrm\{C\})$, 타이민$(\mathrm{T})(\backslash mathrm\{T\})$, 유라실$(\mathrm{U})(\backslash mathrm\{U\})$이 있다.

아데닌$(\mathrm{A})(\backslash mathrm\{A\})$, 구아닌$(\mathrm{G})(\backslash mathrm\{G\})$, 사이토신$(\mathrm{C})(\backslash mathrm\{C\})$은 $\mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A}\backslash mathrm\{DNA\}$와 $\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A}\backslash mathrm\{RNA\}$에 모두 존재하지만,
타이민$(\mathrm{T})(\backslash mathrm\{T\})$은 $\mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A}\backslash mathrm\{DNA\}$에만, 유라실$(\mathrm{U})(\backslash mathrm\{U\})$은 $\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A}\backslash mathrm\{RNA\}$에만 존재한다.

퓨린 계열 염기는 아데닌$(\mathrm{A})(\backslash mathrm\{A\})$, 구아닌$(\mathrm{G})(\backslash mathrm\{G\})$과 같이 고리가 $22$개 있는 염기이고,
피리미딘 계열 염기는 사이토신$(\mathrm{C})(\backslash mathrm\{C\})$, 타이민$(\mathrm{T})(\backslash mathrm\{T\})$, 유라실$(\mathrm{U})(\backslash mathrm\{U\})$과 같이 고리가 $11$개 있는 염기이다.

¶ DNA

당이 디옥시리보스이고, 염기로 아데닌$(\mathrm{A})(\backslash mathrm\{A\})$, 구아닌$(\mathrm{G})(\backslash mathrm\{G\})$, 사이토신$(\mathrm{C})(\backslash mathrm\{C\})$, 타이민$(\mathrm{T})(\backslash mathrm\{T\})$을 갖는 이중 나선 구조의 핵산이다.

뉴클레오타이드의 인산이 다른 뉴클레오타이드의 $3^{\mathrm{\prime }}3\text{'}$에 결합하여 가닥의 골격을 형성하고,
염기가 다른 가닥의 염기와 수소 결합하여 두 가닥이 연결된다.

$\mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A}\backslash mathrm\{DNA\}$의 두 가닥 사이에서 아데닌$(\mathrm{A})(\backslash mathrm\{A\})$은 항상 타이민$(\mathrm{T})(\backslash mathrm\{T\})$과 결합하고,
구아닌$(\mathrm{G})(\backslash mathrm\{G\})$은 항상 사이토신$(\mathrm{C})(\backslash mathrm\{C\})$과 결합한다.

아데닌$(\mathrm{A})(\backslash mathrm\{A\})$과 타이민$(\mathrm{T})(\backslash mathrm\{T\})$ 사이에는 $22$개의 수소 결합이,
구아닌$(\mathrm{G})(\backslash mathrm\{G\})$과 사이토신$(\mathrm{C})(\backslash mathrm\{C\})$ 사이에는 $33$개의 수소 결합이 형성된다.

아래 그림과 같이 $\mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A}\backslash mathrm\{DNA\}$는 두 가닥의 방향이 서로 반대인 구조이다.

$5^{\mathrm{\prime }}5\text{'}$ 말단은 $5^{\mathrm{\prime }}5\text{'}$에 인산이 결합한 채로 노출되어 있는 부분이고,
$3^{\mathrm{\prime }}3\text{'}$ 말단은 $3^{\mathrm{\prime }}3\text{'}$에 인산이 결합하지 않은 채로 노출되어 있는 부분이다.

¶ 상보적 결합

아데닌$(\mathrm{A})(\backslash mathrm\{A\})$은 항상 타이민$(\mathrm{T})(\backslash mathrm\{T\})$과 결합하고,
구아닌$(\mathrm{G})(\backslash mathrm\{G\})$은 항상 사이토신$(\mathrm{C})(\backslash mathrm\{C\})$과 결합하는 것과 같이 정해진 짝끼리 이루어지는 결합이다.

여기서 서로 짝 관계에 있는 것을 상보적이라 한다.

¶ 형질

눈동자색, 피부색 등 생물체가 갖고 있는 성질이다.

¶ 유전자

형질에 대한 정보가 저장되어 있는 $\mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A}\backslash mathrm\{DNA\}$의 특정 부위이다.

¶ 유전체

한 개체의 $\mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A}\backslash mathrm\{DNA\}$에 저장된 모든 유전 정보이다.

¶ RNA

당이 리보스이고, 염기로 아데닌$(\mathrm{A})(\backslash mathrm\{A\})$, 구아닌$(\mathrm{G})(\backslash mathrm\{G\})$, 사이토신$(\mathrm{C})(\backslash mathrm\{C\})$, 유라실$(\mathrm{U})(\backslash mathrm\{U\})$을 갖는 단일 가닥 구조의 핵산이다.

¶ 시뮬레이션

¶ 적용 문항

¶ 1번 문항

¶ 2번 문항