[생물 임용 노트]유전물질 - 1) 유전자의 개념, 유전물질 확인 실험

유전자

유전자(gene)

생물의 근본적인 정보의 단위. 일반적으로 생물학적 기능을 갖는 산물을 만드는데 필요한 정보를 암호화하는 DNA(또는 RNA)의 일부분을 의미한다.

 

유전자의 기능

• 유전정보 저장고 자손으로 전달
• 표현형의 발현 조절
• 진화적 기능

 

유전물질의 확인 실험

Theodore Boveri(보베리)

• 핵이 제거된 sphaerechinus의 난자 세포질에 Echinus의 정자를 수정 후 발생 시킴
• 발생된 유생은 Echinus의 유생 형태를 가짐

→ "유전 물질은 핵 속에 존재한다."

 

Creighton & Mc Clintock(클레이튼 & 맥 클린톡)

상동 염색체를 통한 교차가 옥수수의 유전자 표현형의 변화를 가져오는 것을 증명함.

→ "유전 물질은 염색체에 존재한다."

 

Griffith(그리피스); 형질전환 실험

• S형 균을 쥐에 주입 → 죽음
• 살아있는 S형균을 끓여서 쥐에 주입 → 생존 ; 전사, 번역에 필요한 단백질이 파괴
• 죽은 S형균S형 균 + R형균을 주입 → 죽음 + 쥐의 몸에서 S형 균 발견 ; R형균의 전사, 번역 단백질이 S형 균의 DNA를 전사하고 번역

→  "죽은 S형균의 어느 물질이 R형균을 S형 균으로 형질 전환 시켰다."

→  "이 물질은 열에 안정하므로 단백질이 아니다."

 

Avery & Mc Carthy(에이버리 & 맥 카시); 유전물질이 DNA임을 밝힘

죽은 S형균에서 DNA, RNA, 지질, 단백질, 탄수화물을 추출하여 살아있는 R형 균주에 주입한 뒤 S형 균주로 형질전환 되는 것을 관찰  → DNA만 형질전환을 만들어냄
→ "형질 전환 물질은 DNA이다."

 

Hershey & Chase(허시 & 체이스); 박테리오파지 증식 실험

• 박테리오 파지의 외피 단백질은 S형, DNA는 P형을 포함하고 있다는 것을 이용한 실험을 실시
• 32P가 든 배지와 35S가 든 배지에 대장균을 따로 배양하고 이 대장균에 T2 파지를 각각 감염시켜 두 종류의 방사성 동위원소로 표지 된 파지를 만들어 냄
• 이 파지를 동위원소 배양이 안된 대장균에 감염시킨 후 10분 뒤 파지를 분리한 결과 32P는 대장균, 35S는 파지 외피에서 발견

→ "DNA는 유전물질로 작용한다."

 

Fraenkel & Conrat (프랭클 & 콘랫)

• 담배에서 질병을 일으키는 두 RNA 바이러스인 TMV와 HRV를 이용하여 실험을 실시
• 두 RNA 바이러스를 단백질과 RNA로 분리 시킴
• HRV RNA + TMV 단백질로 된 잡종 바이러스를 조립한 뒤 담뱃잎에 감염시킨 결과 HRV가 담배에서 증식하는 것을 확인

→ "유전물질은 단백질이 아니라 RNA에 있다."