2. 유전자 재조합에 관련된 주요 용어
1. Alkaline phosphatase(알칼리 포스파타제/알칼리성 인산가수분해효소)
DNA 또는 RNA 분자의 5' 말단에 있는 인산기를 가수분해해서 제거해 주는 탈인산(dephosphorylation) 효소이다.
2. Bacteriophage(박테리오파아지)
세균을 숙주로 기생하는 일종의 바이러스. 세균세포를 용해시키기도 한다.
줄여서 파아지(phage)라고 하고, 대표적으로 대장균을 숙주로 하는 람다파지가 있다.
3. Base pair(베이스페어)
DNA 구조에서 A-T / G-C 사이의 염기쌍을 나타낸다. 약자로 bp는 DNA 분자의 크기를 나타낼 때 기본단위로 사용된다.
이는 RNA에도 적용되는데, 1 base pair는 mononucleotide(모노뉴클레오티드) 2개에 해당된다.
4. cDNA (complementary DNA의 약자)
mRNA를 이용해 생체 밖인 시험관에서 인위적으로 합성된 DNA이다(mRNA -> cDNA)
전사의 역반응으로, 역전사효소를 촉매로 합성반응이 이루어진다. 전사는(DNA->mRNA)
5. Cloning
유전형질이 같은 종류의 세포나 분자가 여러개 모여서 이루어진 것이 클론(clone).
이러한 clone을 만드는 과정을 cloning(클로닝)이라 한다. 유전자 재조합에서는 주로 DNA 또는 cDNA의 클론을 만든다.
6. Cloning vector
일반적으로 플라스미드(plasmid) 또는 파아지(phage)를 포함한 바이러스가 클로닝벡터로 사용된다.
DNA를 클로닝할 때, DNA운반체로 사용되는 일종의 DNA.
7. cDNA clone
유전자 DNA 대신에 cDNA를 클로닝에 사용해 생겨난 재조합체 유전자의 집합체이다.
mRNA로부터 역전사되어 합성된 여러 종류의 cDNA조각들이
클로닝 벡터(cloning vector)에 공유결합된 상태로 모여서 하나의 집단을 이루고 있는 것.
8. Exon과 intron
진핵생물의 DNA는 엑손(exon) 부분과 인트론(intron)부분으로 구성되어 있다.
DNA가 전사되어 일차적으로 pre-mRNA가 합성되고, 이 pre-mRNA는 성숙,변형 과정을 거쳐 완전한 mRNA가 된다.
이때 일부는 절단되어 제거된다. 여기서 제거된 RNA에 해당하는 DNA부분을 인트론이라 하고,
남아있는 RNA부분에 해당하는 DNA를 엑손이라 한다.
exon 부분이 최종적으로 단백질합성에 필요한 유전정보를 제공한다.
9. Gene(유전자)
하나의 폴리펩타이드(염기,인산,당)을 합성하는 데 필요한 DNA조각.
하나의 gene에는 엑손과 인트론, leader,trailer까지 포함한다. 하나의 Gene은 하나의 폴리펩타이드에 해당한다.
10. Genome(지놈)
세포를 구성하고 있는 모든 염색체(chromosome)들의 집합체이다.
즉, 반수체 상태의 염색체들이 모여 하나의 지놈(genome)을 만든다.
11. Chromosome(크로모좀/염색체)
하나하나의 염색체(크로모좀)는 길다란 이중나선 구조의 DNA와 여기에 부수된 여러 종류의 단백질로 구성되어 있다.
지놈(genome)을 구성하는 단위체. 안에는 여러 종류의 유전자(gene)가 들어있다.
12. Denaturation (변성)
단백질에서의 변성은 3차원/4차원 입체 구조의 변화를 의미.
핵산의 변성은 이중가닥으로 되어있는 DNA사슬이 분리되어, 단일가닥 상태로 전환되는 것을 의미.
변성된 DNA는 원래 상태에 가깝게 재생(renaturation)이 가능하다. 단백질은 복구 불가능.
13. DNA ligase (DNA 리가아제, DNA 연결효소)
DNA의 5' 인산기와 3' OH기 사이에 이인산에스테르 공유결합을 만들어 준다.
즉, DNA 조각을 연결시키는 반응을 촉매한다. 핵산 분자를 결합하는 효소.
14. Ligation(리게이션)
핵산 조각의 5'-인산기(phosphate) 말단과 3'-OH 말단 사이에 이인산에스테르 공유결합을 형성함으로써
인접한 뉴클레오티드를 연결해주는 반응. 이 반응을 촉매하는 효소는 ligase이다. DNA ligase와 RNA ligase가 있다.
15. DNase
DNA를 가수분해하는 효소.
DNA의 뉴클레오티드(nucleotide) 사이를 연결하고 있는 이인산에스테르(phosphodiester)결합을 가수분해한다.
16. RNase
RNA를 분해하는 효소.
RNA를 구성하는 뉴클레오티드(nucleotide)와 뉴클레오티드 사이를 연결하는 이인산에스테르 결합을 가수분해한다.
17. DNA polymerase (DNA 중합효소)
DNA를 복제하는 효소.
염기배열 순서에 맞추어서 이인산에스테르 결합으로 연결함으로써 새로운 DNA사슬을 합성해 낸다.
18. Lysogen(라이소젠)
잠재성 상태의 박테리오파아지 유전자를 자기 자신의 지놈(genome) 내에 갖고 있는 세균.
19. Operon(오페론)
세균에서 특정 유전자 발현과 조절에 관계된 하나의 유전자 단위.
구조유전자(아미노산 조성, 서열에 대한 암호를 갖는 유전자) + 조절인자(유전자 발현을 조절하는 인자)의 DNA를 일컫는 말.
20. Palindronmic sequences(팔린드로믹 시퀀스)
5' 또는 3' 어느 한쪽 방향으로 보면 염기배열 순서가 같은 두개의 사슬로 이루어진 DNA조각. (ex. 다시합창합시다)
21. Polymerase chain reacion(폴리머레이즈 체인 리액션, PCR, DNA중합효소의 연쇄반응)
DNA 중합효소의 연쇄 반응을 이용하여 생체 밖에서 DNA를 복제하거나 합성하는 방법 (RNA는 불가능 오직 DNA만 복제).
이 방법을 응용하면 여러 종류의 유전자 DNA가 혼합되어 있는 혼합물 중에
극미량으로 존재하는 특정의 DNA를 단시간에 증폭시켜 검출해 낼 수 있다.
DNA중합효소의 연쇄반응은 증폭시키고자 하는 이중나선 구조의 DNA사슬을 변셩시켜 단일가닥 사슬로 만들고,
이 단일가닥 사슬이 주형(template)으로 사용되어 새로운 사슬이 합성되면서 이중가닥의 사슬이 만들어진다.
새로이 합성된 이중나선 구조의 DNA를 다시 변성시켜 단일가닥 사슬을 만들어 주형으로 사용하고,
이로부터 이중가닥의 DNA가 합성되면 다시 변성시키는 과정을 수업이 반복해야 한다.
DNA를 변성시키려면 반응액을 고온에서 가열처리 해야 하는데,
이 때 반응액 속에 들어있는 DNA 중합효소가 고온에서도 활성을 잃지않고 안전하게 존재할 수 있어야 한다.
Thermus aquaticus 세균에서 분리된 일종의 DNA 합성효소인 Taq DNA polymerase는 고온에서도 활성을 잃지 않아
polymerase chain reaction에 유용하게 쓰인다.
22. Promoter
전사 반응 초기 단계(DNA->RNA)에 RNA중합효소(RNA polymerase)가 인식하고 결합하여 전사를 시작하는 DNA의 특정부위
프로모터와 RNA중합효소의 친화도 또는 결합력에 따라 전사가 될지 말지 결정되고,
유전자 DNA의 전사 정도는 유전자 발현까지 영향을 미친다.
23. Recombinant(재조합체)
모세포와 다른 유전형질을 갖고 있는 딸세포. 인위적인 유전자의 변형이나 세포(핵)융합을 거쳐 생겨난다.
24. Transcription(전사)
DNA를 이용해 RNA가 합성되는 반응.
DNA의 염기배열 순서에 따라 뉴클레오티드를 연결하여 이에 알맞은 RNA사슬을 합성한다.
여기서 필요한 촉매는 RNA중합효소,RNA polymerase 라고 한다.
25. Translation(번역)
전사가 끝난 뒤 일어나는 반응.
mRNA의 염기서열에 담겨있는 유전암호가 아미노산의 서열로 번역되면서 아미노산이 중합되어 단백질이 합성되는 반응.
리보솜(ribosome)의 주요 기능이다.
26. Reverse transcription
전사의 역반응. RNA를 사용해 DNA를 합성하는 반응. 역전사 효소는 RNA-dependent DNA polymerase하고 한다.
27. Library
클로닝 된 여러 종류의 유전자들이 모여서 이루어진 하나의 집합체.
특정 세포의 전체 지놈을 대표하는 각종 유전자들이 모두 들어있다.
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