유전암호와 유전자(예: 정상 적혈구와 겸상 적혈구)

유전암호와 유전자 (예: 정상 적혈구와 겸상 적혈구)

 

 

 

 정상 헤모글로빈은 둥글고 가운데가 움푹 파인 원반형이다. 그런데 겸상적혈구는 산소가 부족 할 때 낫 모양이 된다. 이 겸상적혈구를 쌍으로 갖는 사람은 빈혈증에 또한 혈전을 일으키고 여러 가지 증상을 나타내서 일찍 죽는다. 그러나 겸상적혈구 유전자를 하나만 갖는 겸상 보인자는 빈혈증에도 걸리지 않고 말라리아에도 걸리지 않아서 건강하게 오래 산다. 말라리아가 유행하는 아프리카에 겸상적혈구보인자를 갖는 사람이 퍼져 있다는 것은 환경에 적응하기 위해 돌연변이가 일어난 것이라고 생각할 수 있다.

산소가 부족할 때 낫모양을 나타내는 겸상적혈구는 정상헤모글로빈 유전자속에서 유전암호 하나가 잘못되어 틀리게 되어서 나타난다.

DNA의 염기배열순서가 유전암호가 된다. 염기는 아데닌-A, 구아닌-G, 시토신-C, 티민-T 4종류다. AGCT의 배열순서가 유전암호를 결정한다. DNA속의 염기배열순서는 3개씩 한 세트가 되어 아미노산 한 종류를 지적한다. 예를 들면 ATC, GCA, TGC, GCC 등이다. 아미노산들은 단백질의 기본단위다. DNA속 유전암호는 바로 단백질을 만드는 아미노산의 배열 순서를 결정해준다. 우리 몸은 세포로 이루어지고 단백질은 세포에서 물 다음으로 많다.

예로 헤모글로빈을 들자. 헤모글로빈은 단백질과 철로 만들어진다. 즉 먼저 단백질을 합성해야 한다. 유전자는 수많은 유전암호가 모여서 이룬다. 헤모글로빈을 만들어야한다 할 때 DNA 속의 헤모글로빈 유전자에 해당하는 부분에서 가운데 수소결합을 풀고 이중나선이 풀어져서 두 가닥이 된다. 그리고 유전자에 해당하는 유전암호에서 염기짝에 맞추어 유전암호가 전사된다. 즉 사본이 만들어진다. 사본은 전령RNA 또는 messengerRNA라고 부른다. 간단히 m-RNA라고 부른다. m-RNA는 세포질로 나와 리보솜 속으로 들어간다. 리보솜 속에 mㅡRNA가 길게 끼어지면 mㅡRNA의 염기짝에 맞는 운반 RNA가 세포질에서 유전암호에 해당하는 아미노산을 운반해서 리보솜 속으로 넣어준다. 운반 RNA는 3개씩의 유전암호로 만들어진다. 즉 아미노산 하나에 대한 지시는 유전암호 3개가 사용된다. RNA의 염기는 아데닌-A, 구아닌-G, 시토신-C, 우라실-U다. DNA에서의 티민 대신 RNA에서는 우라실이 사용된다.

참고글:http://blog.daum.net/limkj0118/13744353

 

 

그럼 겸상적혈구는 어떻게 만들어지는가?

 

그림에서 대문자 알파벳은 유전암호 표시다.

DNA를 보면 염기에서 정상은 CTC 다. 겸상적혈구는 CAC 다 즉 가운데의 T가 A로 바꾸어졌다.

그 결과 m-RNA 에서 정상은 ,GAG로 전사 되어 글루타민산을 받아들이는 암호가 되고 겸상적혈구에서는 GUG가 되어 발린을 받아들이라는 암호가 된다.

이처럼 DNA의 염기배열이 하나만 잘못되어도 유전형질은 전혀 다르게 나타난다.

위와 같은 결과로 겸상 적혈구는 정상 적혈구를 만드는 헤모글로빈의 여섯 번째의 아미노산은 글루타민산인데 겸상적혈구 환자는 발린이다. 글루탐산이 발린으로 바구어지는 데는 유전암호 하나가 틀려서다.

유전암호 하나가 틀려서 겸상적혈구가 만들어진다.

 

 

하나의 유전자는 많은 수의 유전암호가 들어있다. 즉 유전암호가 모여서 유전자를 만든다. 유전자는 유전형질을 나타내는 단위다.

 

 

 

2011.01.07.  林 光子

 

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