DNA와 RNA의 의미와 역할 그리고 차이점

[DNA와 RNA의 의미와 역할 차이]

생물학을 (또는 고등학교 과정에서 생물을) 처음 접하게 되면 생물학의 가장 기본이 되는 단위인 세포에 대해 배우고, 또 세포의 특성을 보관하고 전달하는 유전물질에 대해 배우게 됩니다. 그런 과정에서 가장 필수적이고 또 우리도 가장 가깝게 접한 요소는 아마 DNA와 RNA일 텐데 오늘은 친숙하지만 헷갈리는 이 두 가지 유전물질 DNA와 RNA의 의미와 차이점에 대해서 자세히 알아보려고 합니다. 시험시간에도 단골로 등장하는 친구들이기 때문에 오늘 저와 함께 그 차이를 확실하게 짚어보겠습니다. DNA와 RNA란?

DNA와 RNA는 살아 있는 유기체에서 유전 정보의 보존, 전달, 그리고 발현에 필수적인 역할을 하는 2종류의 핵산입니다.DNA와 RNA는 모두 당, 인산기, 질소 염기로 구성된 뉴클레오티드로 구성되어 있습니다.그러나 DNA와 RNA의 구조와 기능에는 몇가지 결정적인 차이가 있습니다.디옥시 리보 핵산은 유전 정보를 저장하고 전달하는 역할을 하는 이중 고리 나선형 분자입니다.DNA는 아데닌(A)티민(T)사이트 싱(C), 구아닌(G)의 4종류의 질소 염기를 포함합니다.DNA의 뉴클레오티드는 포스포 다이 에스더 결합에 의해서 연결되어 질소 염기를 지지하는 당-인산 골격을 형성합니다.DNA의 질소 염기는 특정 방법으로 쌍이 됩니다.A는 항상 T와 짝이 됩니다.C는 항상 G와 짝이 됩니다.이 특별한 교미는 한세대에서 다음 세대로 유전 정보를 전달하는 데 필수적인 세포 분열 동안 DNA의 정확한 복제를 가능하게 합니다.

[RNA와 DNA 염기서열 구조의 차이]

RNA또는 리보 핵산은 유전 정보 전달과 표현에 관여한 단일 사슬 분자입니다.RNA는 또 아데닌(A), 유라실(U)사이트 싱(C), 구아닌(G)의 4개의 질소 염기를 포함합니다.RNA의 뉴클레오티드는 포스포 다이 에스더 결합에 의해서 연결되어 질소 염기를 지지하는 당-인산 골격을 형성합니다.RNA는 전사로 불리는 과정에서 DNA주형으로부터 합성됩니다.전사하는 동안, RNA중합 효소는 DNA주형을 읽고 상보적인 RNA사슬을 합성합니다.RNA는 또 세포에서 그것의 기능에 중요한 복잡한 3차원 구조에 접일 수 있습니다.DNA와 RNA의 중요한 차이 중 하나는 설탕 성분입니다.DNA는 당 데옥시 소스를 포함, RNA는 당 리보 오스를 포함합니다.디옥시 리보 오스는 당환의 2’탄소 산소 원자가 없는 것에 대한, 리보 오스는 2’탄소 산소 원자가 있습니다.이들의 당 구조의 차이는 핵산 분자의 안정성과 구조에 영향을 미칩니다.DNA는 당의 2’탄소에 수산화기가 없기 때문에 RNA보다 안정적이며, 이에 따라DNA가 가수 분해에 취약할 수 없습니다.DNA와 RNA의 또 하나의 차이는 질소 염기 구성입니다.DNA는 티민(T)을 포함하여 RNA는 유라실(U)을 포함합니다.질소 염기 구성의 이런 차이는 DNA의 유전 정보가 RNA의 유전 정보에 직접 변환되지 않는 것을 의미합니다.대신 전사하는 동안, DNA의 질소 염기 티민은 RNA의 유라 시루에 바뀝니다.세포에서 DNA와 RNA의 기능 또한 다릅니다.DNA는 유전 정보를 저장하고 전달하는 역할을 하는 반면 RNA는 유전 정보 전달과 표현에 관여합니다.RNA는 DNA에서 전사되어, 리보솜에 의해서 단백질로 번역할 수 있습니다.번역에 의해서 생성된 단백질은 세포의 구조와 기능에 중요한 역할을 합니다.DNA와 RNA에 대한 우리의 연구 수준은 어느 정도인가?지난 수십 년간 DNA와 RNA에 대한 연구가 크게 발전하면서 유전정보의 저장, 전달 및 표현에 있어 이러한 핵산이 수행하는 역할에 대한 보다 깊은 이해로 이어졌습니다. 2003년 완성된 인간게놈 프로젝트는 인간게놈의 완전한 순서를 제공해 과학자들이 다양한 질병과 관련된 유전자와 유전자의 변형을 식별할 수 있도록 하면서 이 분야 연구에서 획기적인 성과였습니다.[서울대 유전체연구소가 최근 완성한 한국인 유전체 지도]인간 게놈 프로젝트가 완료된 이후 연구자들은 유전자가 조절된 발현되는 메커니즘을 이해하는 데 초점을 두고 DNA와 RNA에 대한 매우 자세한 연구를 거듭했지요.이는 세포에서 DNA, RNA, 단백질 사이의 복잡한 상호 작용에 대한 새로운 통찰만 아니라 유전자 조절이 중요한 역할을 하는 수많은 비 코딩 RNA의 발견으로 연결되었습니다.DNA와 RNA에 대한 기초 연구 외에도 이 같은 핵산을 연구하기 위한 새로운 기술과 기술 개발에 상당한 진전이 있었습니다.예를 들면, 차세대 염기 서열 분석 기술의 발달로 게놈 전체를 신속하고 저렴하게 염기 서열 분석할 수 있게 되어 게놈 연구와 커스터마이즈 된 의학의 새로운 길이 열렸습니다.최근 몇년간 DNA와 RNA에 대한 주요 연구 분야의 하나는 유전자 외적 연구했지만 유전자 외적은 DNA배열 자체의 변화에 야기되지 않는 유전자 발현의 변화를 합니다.유전자 외적인 변화는 환경 노출, 생활 양식 요인, 노화 등 여러 요인에 의해서 발생할 수 있고 많은 병의 발달에 중요한 역할을 하겠다고 생각됩니다.앞으로 DNA와 RNA에 대한 연구는 질병의 발달과 진행에서 이 같은 핵산의 역할을 이해하는데 중점을 두고 빠른 속도로 계속될 것으로 보입니다.이는 특정 유전적 변이와 유전자 외적 변화를 목표로 새로운 진단 수단이나 치료법 개발로 이어질 가능성이 있습니다.유전체 데이터를 분석하기 위한 새로운 염기 서열 분석 기술과 계산 도구의 개발을 포함한 DNA와 RNA연구를 위한 새로운 기술과 기술의 개발에도 지속적인 진전이 있는 것으로 보입니다.전반적으로 DNA와 RNA에 대한 연구는 향후 몇년간 인간의 건강과 병에 대한 이해를 증진시키는 데 계속 중심적인 역할을 하겠다고 생각합니다.