'핵산'(Nucleic Acid)이 무엇입니까? - 분자와 세포

'핵산'(Nucleic Acid)이 무엇입니까

 

 

   핵산 또는 DNA에 대하여는 이미 들어 본 적이 있을 것입니다. 사실상 핵산 연구에 대한 연구 방법의 혁신과 새로운 사실의 발견 등이 쉬지 않고 매체를 통하여 발표되고 있습니다. DNA와 RNA의 두 가지 핵산을 이해하는 것은 생물학에서 너무도 중요하므로 이 책에서는 여러 개 장에 걸쳐 핵산에 관한 부분을 수록하고 있습니다. 여기에서는 간단히 핵산의 구조를 소개하고 핵산이 어떠한 역할을 하는가에 관해 언급하고자 합니다.

 

 

'핵산'(Nucleic Acid)이란?

 

 

DNA와 RNA의 정의

 

   DNA와 RNA는 Deoxyribo nucleic acid와 RiboNucleic Acid를 줄여 쓴 말로 이 두 물질은 거의 예외 없이 모든 세포에 존재합니다. DNA는 흔히 생명의 핵심이라고 불리는데, 이것은 DNA가 유전자라고 하는 유전 현상의 단위체를 포함하고 있기 때문입니다. 원칙적으로 유전자는 생물체가 생성하는 단백질의 종류를 결정해 주는 화학적인 정보입니다. 유전자를 구성하는 DNA는 생물체가 합성하는 모든 단백질의 아미노산의 순서와 배열을 결정합니다. 이전에 언급한 바와 같이 아미노산의 순서와 배열이 폴리폡티드와 단백질의 구조 및 형태를 결정해 주며, 최종 산물인 단백질로 하여금 특별한 기능을 갖도록 해 줍니다. 단백질이 직접 또는 간접적으로 생물의 구조와 생화학적인 능력을 결정하기 때문에 단백질의 구조는 대단히 중요합니다. 이러한 것을 혼히 생물의 유전적 특성이라고 합니다.

 

 

DNA와 RNA에 관한 예시

 

   예를 들어, 인간의 경우 피부와 눈의 색깔을 나타내는 색소는 DNA에 의하여 결정되는 일종의 단백질입니다. 간접적이기는 하지만, 단백질의 구조는 신체의 형태, 얼굴 모습, 머리카락의 결 등과 같은 유전적 형질을 결정해 줍니다. 하지만 이보다 더 중요한 것은 효소가 단백질로 되어 있고 이 효소에 의하여 생명을 유지시켜 주는 수많은 화학반응이 가능하다는 점입니다.

 

 

RNA 분자의 우선성

   DNA가 단백질을 구성하는 데 필요한 화학정보를 가지고 있기는 하지만, DNA 자신이 직접 이와 같은 아미노산의 조립에 참가하는 것은 아니고, 이 화학 정보는 두번째 종류의 핵산인 RNA로 전사된 후 이것이 아미노산을 지정해 단백질로 조립합니다. 그러므로 우리가 가진 수천 개 유전자가 각기 그 기능을 나타내기 위해서는 먼저 RNA 분자가 형성되어야만 합니다.

 

 

DNA의 기능

   DNA는 자기복제 능력이라는 독특한 기능을 가지고 있습니다. 이것은 DNA 자신이 자신과 똑같은 분자를 생산하는 것으로 자라는 생물에게 이 과정은 대단히 중요합니다. 세포가 분열을 시작하기에 앞서 각 DNA 분자는 복제를 하게 되며, 세포분열이 진행됨과 동시에 복제된 DNA는 정확하게 나뉘어 각기 새로 생겨난 두 개의 세포로 전달됩니다. 따라서 각 세대의 세포는 완전한 한 벌(set)의 유전자를 갖추게 됩니다. 이러한 과정은 생식세포의 경우에도 마찬가지입니다. 즉, 우선 DNA가 복제되어야 하며, 이 복제된 유전자 한 벌로 새로 형성되는 정자와 난자세포에 정확히 전달되어야 합니다. 난자와 정자가 수정됨으로써 두 개의 다른 개체의 유전자가 합쳐집니다.