DNA의 구조는?

Home -

 

 

밝혀진 DNA의 나선구조

 

  

모든 생물은 선대(先代)의 형질(形質)이 그대로 자손에게 전달된다. 이것을 유전(遺傳)이라 한다. 과학자들은 유전이 어떻게 이루어지는지 너무나 궁금했다. 오랜 연구와 실험 끝에 과학자들은 세포의 핵 속에 있는 염색체(染色體)라 부르는 세포물질 안에 줄지어 있는 유전자(遺傳子)가 그 비밀을 가지고 있다는 것을 알았다. 이번에는 유전자의 화학적 성분은 무엇이며, 구조가 어떠하기에 유전 현상이 가능한지 알아내야만 했다.

 

유전자는 DNA(deoxyribonucleic acid)라고 불리는 복잡한 화학물질로 이루어져 있으며, 이 DNA가 세포 속에서 복제됨으로써 유전물질이 다음 세대로 전달될 수 있다. 과학자들은 1943년경에 DNA의 화학 성분까지도 알아냈으나, DNA의 화학 구조가 어떠하기에 세포 속에서 간단히 복제될 수 있는지 궁금했다.

 

1953년, 미국의 분자생물학자 제임스 듀이 왓슨(James Dewey Watson 1928-)과 영국의 물리학자이며 분자생물학자인 프랜시스 크릭(Francis Crick 1916-2004) 두 과학자는 ‘X-선 분광분석기술’(생체 분자의 입체 구조 참조)을 사용하여 드디어 DNA의 분자구조를 밝혀냈다. 두 과학자는 DNA의 구조를 밝혀낸 공적으로 1962년 공동으로 노벨 생리의학상을 수상했다.

 

 

DNA는 나무 사다리를 빙빙 꼬아둔 것 같은 나선형 모습이다. 나선형의 사다리의 발판 중간을 전부 자른다면, 좌우의 긴 반쪽 사다리는 각기 꼬인 모습이다. 이 좌우 반쪽 사다리를 주형(鑄型)으로 하여 그와 반대되는 반쪽 사다리를 각각 만들면, 새로 완성된 사다리는 각각 자르기 전의 모습으로 된다. 그래서 DNA의 분자 구조를 흔히 ‘이중 나선형’(double helix)이라 말한다.

 

DNA를 이루는 사다리의 좌우 지주(支柱) 기둥(모체선)은 당분과 인산(燐酸)이라는 물질로 구성되어 있으며, 사다리의 발판이 되는 부분은 A(adenine), C(cytosine), G(guamine), T(thymine)라는 약호(略號)로 부르는 물질이 서로 중간에서 맞물려 있다. 이때 A는 T와, C는 G와 반드시 연결된다. A, C, G, T 4가지를 ‘DNA를 이루는 기본 염기(鹽基)’라 부른다. 그리고 모든 유전자는 사다리 발판을 이루는 이 4가지 염기의 조합이 수백수천 가지로 각기 다르다. (아래 그림은 위키페디아에서 인용) 

 

 

 

과학자들은 그림과 같은 모습의 이중나선 DNA 분자 구조를 알게 됨에 따라 ​염색체 속에 유전 정보가 어떤 모습으로 기록되어 있고, 그 정보가 어떻게 복제되어 자손에게 전달되는지 알게 되었다. 이러한 지식은 오늘날 첨단 생물학과 의학의 발전에 획기적인 공헌을 하게 되었다.

 

 

휘플의 혜성 구조 이론이란?