[과학] DNA의 발견

kingsea (49)in #kr-series • 6 years ago (edited)

안녕하세요! @kingsea입니다. 오늘은 DNA 발견의 역사에 대해 포스팅하겠습니다. 천하제일 연재대회 11번째 작품입니다.

지난 포스팅에서 멘델이 입자가설을 정립시켰다고 소개해 드렸습니다. 그러면 멘델이 말하는 '입자'는 무엇일까요?

[그리피스의 실험]

그리피스가 죽은 병원성 폐렴쌍구균과 살아있는 비병원성 폐렴쌍구균을 같이 쥐에 주입하였을 때 쥐에게서는 살아있는 병원성 폐렴쌍구균이 발견되었습니다. 그리피스는 어떠한 물질이 비병원성균을 병원성균으로 ‘형질전환’ 시켰다고 생각하였습니다. 그 ‘어떠한 물질’의 유망한 후보는 단백질이었습니다. 다양한 종류가 존재하고 아미노산의 조합으로 달라지며 모든 생명체에 들어있었기 때문입니다.

[에이버리의 실험]

하지만 오스왈드 에이버리는 만연한 가설을 깨버릴 실험을 제시합니다. 그리피스의 실험을 다시, 새로운 조건을 추가시켜 보다 정교하게 실험을 하였습니다. 그 결과 병원성균의 핵산이 비병원성을 ‘형질전환’ 시켰을 것이라는 결론을 얻게 되었습니다. 그렇지만 에이버리의 의혹은 DNA가 유전물질임을 밝히기엔 아직 부족했습니다.

[허시와 체이스의 실험]

그 후 허시와 체이스가 에이버리의 추측을 확정시키게 됩니다. 그들은 대장균을 숙주로 삼는 박테리오파지를 이용하여 DNA가 유전물질임을 증명했습니다. 그들은 단백질에만 있는 원소인 황에 표지한 그룹과 DNA에만 있는 인을 표지한 그룹으로 나누어서 대장균 안에 주입된 유전물질이 무엇인지 원심분리를 통해 조사하였습니다. 그랬더니 대장균 안에는 표지된 인이 발견되었습니다.

[프랭클린의 X선 회절사진]

DNA가 유전물질임은 밝혔지만 DNA의 구조조차 몰랐기 때문에 어떻게 유전에 관여하는 지는 알 수 없었습니다. 로절린드 프랭클린의 x선 회절사진과 DNA를 구성하는 염기들은 항상 비율이 같은 것이 두 쌍이 있다는 샤가프의 법칙을 통해 왓슨과 크릭이 DNA의 구조를 제시했습니다. 그들은 DNA를 이중나선 구조로 이루어졌으며 역평행적인 골격 두 개를 갖는다고 주장하였습니다.

[결론]

모든 생물은 구조적, 기능적 단위인 세포로 구성되어있습니다. 그런데 세포의 모든 생명활동의 중심에는 DNA가 있습니다. DNA로부터 암호화되어있던 유전자가 발현되고, 유전자의 발현으로 우리의 모든 생명활동이 조절된다고 해도 과언이 아닙니다.

DNA의 역할과 구조의 발견으로 생명과학은 새로운 시대를 맞이하게 되었습니다. 생명 현상을 분자 수준에서 이해하고 응용하려는 분자 생물학이 급속도로 발전하게 되었습니다. DNA에서 RNA로의 전사부터 시작해서 생성된 분자들의 상관관계를 밝힘으로써 생명활동에 대한 이해가 늘어나고 있는 것입니다.