[생물 임용 노트]유전물질 - 1) 유전자, 유전 물질 확인 실험

유전자(gene)

생물의 근본적인 정보의 단위를 의미한다. 일반적으로 생물학적 기능을 갖는 산물을 만드는데 필요한 정보를 암호화하는 DNA(or RNA)의 일부분이다.

 

유전자의 기능

1. 유전 정보의 저장과 자손으로 유전 정보를 전달

2. 표현형의 발달을 조절

3. 진화적 기능

 

유전물질 확인 실험

Theodor Boveri

핵이 제거된 Sphaerechinus(성게의 한 종)의 난자 세포질에 Echinus의 정자를 수정 후 발생 시킴

발생된 유생은 Echinus 유생의 형태를 갖는 것을 확인함

→ "유전 물질은 핵 속에 존재한다."

Creighton & Mc Clintok

상동 염색체를 통한 교차가 옥수수의 유전자 표현형의 변화를 가져오는 것을 증명함

→ "유전 물질은 염색체에 존재한다."

Griffith - 형질 전환 실험

• S형 균을 쥐에 주입 → 죽음
• 살아있는 S형 균을 끓여서 쥐에 주입 → 생존 ; 전사와 번역에 필요한 단백질이 파괴되었기 때문
• 죽은 S형균 + R형균을 주입 → 죽음 + 주의 몸에서 S형 균을 발견 ; R형균의 전사, 번역 단백질이 S형 균의 DNA를 전사하고 번역

→ "죽은 S형균의 어느 물질이 R형균을 S형 균으로 형질전환 시켰다."

→ "이 물질은 열에 안정하므로 단백질이 아니다."

Avery & Mc carthy - 형질 전환 물질이 DNA를 밝히는 실험

죽은 S형균에서 DNA, RNA, 지질, 단백질, 탄수화물을 추출하여 살아있는 R형 균주에 주입한 뒤 S형 균주로의 형질 전환이 발생하는지를 관찰함 - DNA만 형질 전환을 시킴

→ "형질 전환 물질은 DNA이다."

Hershey & Chase - 박테리오파지 증식 실험

• 박테리오 파지의 외피 단백질은 S(황)을, DNA는 P(인)을 포함하고 있다는 것을 이용한 실험
• ³²P가 든 배지와 ³⁵S가 든 배지에 대장균을 따로 배양하고 이 대장균에 T2 파지를 각각 감염시켜 두 종류의 방사성 동위원소로 표지 된 파지를 만들어냄
• 이 파지를 동위원소 배양이 안된 대장균에 감염시키고 10분 뒤 파지를 분리한 결과 ³²P는 대장균, ³⁵S는 파지의 외피에서 발견

→ "DNA가 유전물질로 작용한다."

Frankel & Conrat

• 담배에 질병을 일으키는 두 RNA virus인 TMV와 HRV를 이용하여 실험
• 두 RNA virus를 단백질과 RNA로 분리시킴
• HRV RNA + TMV 단백질로 구성된 잡종 바이러스를 조립한 뒤 담배 잎에 감염시 HRV 바이러스가 자손으로 생성됨

→ "유전물질은 단백질이 아니라 RNA에 있다."