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자연과학(PEET)/생명과학 76

[분자생물학] DNA 복제 과정과 특성 (개시, 신장, 종결)

개시 (원핵 생물 기준) DNA 복제가 개시되려면 DNA Polymerase가 단일 사슬에만 결합하기 때문에 이중 나선이 분리되어야 합니다. 복제 원점은 DNA 이중나선이 분리되는 지점이고 이중 결합을 하는 A, T가 많고 삼중 결합을 하는 G, C 비율이 낮습니다. - 원핵 생물은 복제 원점이 1개이며, 복제 단위(한 번에 복제하는 양)가 큽니다. - 진핵 생물은 복제 원점이 여러 개이며, 복제 단위가 작습니다. 먼저 복제 원점(공통 서열)을 인식하는 DnaA가 DNA 이중나선을 뒤틀어 복제 기포를 만듭니다. + 양방향성 복제 기포는 계속 커지고, 일방향성 전사 기포는 크기가 일정합니다. 이후 DnaC의 도움으로 DnaB(= Helicase)가 지연 가닥의 복제 분기점에 붙습니다. (셋 다 ATP 소모..

[분자생물학] DNA의 발견과 DNA 반보존적 복제 증명 실험

유전물질 실험과 법칙 그리피스 실험은 R형 균과 열처리하여 파괴된 S형 균을 같이 쥐에 주입하였더니 살아있는 S형 균이 작용한 것처럼 쥐가 죽었다는 실험입니다. 즉, R형 균이 S형 균의 어떤 유전 물질을 받아들여 S형 균처럼 행동했다는 의미입니다. 허시-체이스 실험은 박테리오파지의 단백질은 황, DNA는 인으로 방사성 표지하여 번식시킨 후 자손 파지의 대부분에서 인이 검출된 것을 통해 유전 물질은 DNA임을 밝혔습니다. 샤가프의 법칙은 A=T, G=C를 의미합니다. (양) + 동일 종은 DNA 염기의 조성이 동일합니다. (염기의 조성이 다르면 다른 종임) DNA, RNA 구조 DNA는 2번 탄소에 H, RNA는 2번 탄소에 OH가 있으므로 반응성이 높아 더 불안정합니다. DNA 내부 염기는 소수성을 띠..

[유전학] 세균(콜로니)과 바이러스(플라크)의 관찰 + RFLP, 블로팅

세균과 바이러스 세균과 바이러스는 체세포분열만 수행하며, 기하급수적으로 성장한다는 특성이 있습니다. 이러한 집합체를 세균은 콜로니, 바이러스는 플라크라고 부릅니다. 같은 콜로니 또는 플라크 내의 유전자는 동일하지만 다른 집단과는 유전자가 다릅니다. 배지 최소 배지는 포도당과 무기염류(NaCl), 비오틴의 최소 영양분만 포함되어 있습니다. LB(완전) 배지는 Agar와 트립톤(질소와 탄소의 공급원으로 작용), 이스트(세균의 영양분), 그리고 무기염류(NaCl) 등 모든 세균이 자랄 수 있는 영양분으로 이루어져 있습니다. + 보충 배지는 이전에도 다루었듯 특정 아미노산만 없애서 세균의 유전자형을 확인하기 위한 배지입니다. 관찰 (측정) 도말 평판법, 획선 평판법은 콜로니 또는 플라크를 평평히 만들어 양을 관..

[유전학] 세균의 형질 전환과 형질 도입, Hfr

형질 전환과 형질 도입 형질 전환은 외부 유전자 유입에 의해 형질이 변화하는 현상입니다. DNA가 우연히 세균에 유입되는 우연에 의한 유입에 의해 발생할 수 있습니다. 형질 도입은 바이러스를 통해 한 세균에서 다른 세균으로 유전자를 전달하는 현상입니다. 독성파지에는 T1, T2, T4가 있으며 꼬리가 많아서 접합이 쉽고 이를 통해 숙주 내부로 유전자 전달이 가능합니다. 이 유전자는 숙주 효소를 이용해 분해 효소를 만들어 숙주의 유전체를 분해하여 가지고 나가는데, 이 때 유전자 전달자로 작용하여 다른 세균에 유전자를 전달할 수 있습니다. + 형질 도입은 DNase를 처리해 형질 전환이 못 일어나게 해도 여전히 세균의 형질이 바뀌는 현상을 통해 알 수 있습니다. 특수 형질 도입은 온건성(람다)파지를 통해 일..

[유전학] 염색체 갯수 이상과 구조 이상 (비분리, 전좌, 결실, 역위 등)

염색체 갯수 이상 염색체 비분리 감수분열 시 염색체가 분리되지 않을 경우 염색체 갯수 이상이 발생하게 됩니다. 상염색체 비분리 현상의 경우 염색체가 3개인 경우에 해당하며 13번 염색체 이상이면 파타우증후군, 18번 염색체 이상이면 에드워드증후군, 21번 염색체 이상이면 다운증후군에 해당합니다. 성염색체 비분리 현상의 경우 성염색체가 X이면 터너증후군, XXY이면 클라인펠터증후군, XXX이면 초여성증후군, XYY이면 초남성증후군에 해당합니다. 배수성 돌연변이 동질배수체는 같은 종 내에서 만들어진 배수체를 말합니다. 2n짜리 핵형과 콜히친(배수성 돌연변이를 발생시킬 수 있음)을 처리한 4n짜리 핵형을 각각 감수분열을 하여 접합되면 3n짜리 핵형의 홀수배수체를 만들 수 있습니다. 동질배수체는 동물은 만들어질..

[유전학] 교차와 연관, 하디-바인베르크 법칙 (기출 문제 포함 설명)

교차 교차는 아래와 같이 염색 분체 사이의 교차가 일어나 위치가 바뀌는 현상을 말합니다. 교차율은 50%가 넘을 수 없습니다. (모두 교차된다고 하더라도 나머지 50%는 그대로 보존되기 때문) 유전자 사이(그림에서 A와 B에 해당)의 거리가 멀수록 교차율이 증가합니다. 유전자 여러 개가 있을 때 이중 이상의 다중교차가 일어날 수도 있습니다. (= 가운데 유전자만 바뀔 수 있음) ** 단독 교차 중 빈도수가 가장 낮은 것이 가운데 있는 유전자입니다. (이중 교차가 일어나야 하므로) 연관 상반연관은 우성과 열성이 연관되어 있는 경우입니다. (Ab / aB) 상반연관 유전자를 가진 개체를 자가교배하면 자손의 표현형의 비는 2 : 1 : 1로 얻어집니다. (우우 : 우열 : 열우) ** 위와 같이 퍼넷 사각형을..

[유전학] 멘델 유전 예외 : 세포질 유전(모계 유전)과 조건부 발현, 반복 서열 / 성염색체

세포질 유전 (모계 유전) 미토콘드리아와 엽록체는 모계 유전이고, 수가 많기 때문에 유전의 예측을 위한 역치값이 필요합니다. 예를 들어 미토콘드리아의 돌연변이에 의한 질병이 있다고 한다면 특정 역치값 이상의 미토콘드리아가 돌연변이여야만 질병이 나타난다는 것입니다. 따라서 모계가 정상인데 자식에서 질병이 나타날 수도 있고, 모계가 질병이 있는데 자식에서 정상이 나타날 수도 있습니다. (가변성 발현) 초기 발생 단계인 난할에 사용되는 유전자에 의해 결정되는 형질의 경우, 유전자를 발현할 때는 이미 난할이 끝난 시기이기 때문에 유전자를 전달해도 효과가 없습니다. 따라서 (난자) 세포질에 해당 유전자의 mRNA를 미리 발현시켜두어서, 이후 난할 과정에서 유전자를 전달받지 않아도 발현이 되는데 이것을 모계 효과라..

[유전학] 멘델 유전 예외 + 상보성/재조합, 후성유전(상위/각인/바소체)

기본적인 멘델 유전 예외 불완전 우성은 중간유전이라고도 하며 양적 유전에 해당합니다. (다인자 유전도 양적 유전임) P 세대에서 우성과 열성을 교배시켰을 때 자손 F1에서 새로운 형질이 나타나며, F2 세대에서 유전자형의 비와 표현형의 비가 동일하게 나타납니다. 색소의 예시로 붉은 꽃과 흰 꽃을 교배시켰을 때 자손에서 둘 중 하나의 형질이 나타나야 하는데 분홍색이 나타납니다. 수용체의 예시로 가족성 고콜레스테롤 혈증이 있습니다. 정상인 HH와, (LDL 수용체가 부족하여 나타나는) 가족성 고콜레스테롤 혈증에 해당하는 hh의 자손으로 Hh는 정상이거나 질병이 나타나야 하는데, 가벼운 질병만 나타납니다. * 그러나 이 경우 가벼운 질병도 병이 나타난 것으로 가정하여 상염색체 우성 유전병으로 다룹니다. 적혈구..

[유전학] 멘델 유전 법칙과 여러 유전병 특성, 가계도 분석하는 법

멘델 유전 개요 유전자는 단백질을 형성하는 여러 뉴클레오티드가 구성하는 DNA의 일부에 해당합니다. 하나의 좌위는 하나의 형질을 나타냅니다. 멘델 유전은 대립 유전자가 2개인 경우(우성과 열성)를 다루고, 3개 이상인 경우는 복대립 유전(ex : MHC 유전자)에 해당합니다. 자가 교배는 표현형이 같은 개체끼리 교배하는 것입니다. 검정 교배는 표현형이 우성인 개체의 유전자형을 알기 위해 열성 개체와 교배하는 것입니다. 맨델 유전 실험은 완두의 둥근 유전자 R과 주름진 유전자 r이 있을 때, P 세대에서 RR x rr 교배하여 F1 세대에서 Rr을 얻고 이것을 자가교배하여 우성:열성을 3:1로 얻어낸 실험입니다. * 둥근 형질의 R 유전자에는 SBE(Starch Branching Enzyme)을 만들 수 ..

[세포생물학] 세포 죽음 : 세포 괴사와 예정사(세포 자살) + Caspase 신호전달 경로

세포 괴사와 예정사(세포 자살) 세포 괴사는 외부 요인에 의해 염증 반응이 일어나 세포가 죽는 과정을 말합니다. 모든 세포가 대상이 될 수 있으며, 부풀거나 막이 터지는 현상이 발생합니다. 전기영동 시켜보면 세포 내 분자량이 비교적 연속적으로 분포되어 있습니다. (사다리 패턴) (+ 세포 괴사 시 Ced 기작을 통해 신호전달이 일어남을 예쁜꼬마선충을 통해 알아냄) 예정사(세포 자살)는 세포가 스스로 죽는 과정을 말합니다. (노화되거나 쓸모없는 세포, 또는 암세포) 세포가 죽기 위해 리소좀 효소를 방출하기 전에 주변과 분리되고 그 다음 세포 응축, 단백질의 절편화(전기영동 시켜보면 분자량이 절편으로 나타남)가 일어난 뒤 주변 세포에 의해 식세포 작용을 받습니다. (이후 유기물 재사용 가능) 초기 예정사에서..

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