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답변 내역

생명체의 세포가 분열하는 과정은 어떻게 이루어지며, 이를 이해하는 데 왜 중요한가요?
세포주기(cell cycle)는 크게 간기와 분열기로 이루어지는데요, 간기란 분열기를 준비하기 위해서 물질대사가 왕성하게 일어나는 시기이며 전체 세포주기의 약 90%를 차지합니다. 간기는 G1, S, G2기로 진행이 되며 S기 때 세포분열을 위해 원래 가지고 있던 DNA가 정확히 2배로 복제되는 과정이 이루어집니다. 이후 분열기에서는 세포 분열이 일어나게 되는데요, 전기, 중기, 후기, 말기의 순서로 진행이 됩니다. 이러한 세포분열은 크게 체세포분열과 생식세포분열로 나뉘며 체세포분열이란 생명체의 생장, 상처 치유 등을 위해 체세포가 분열하는 것을 말하며 모세포와 동일한 유전자를 지닌 2개의 딸세포로 나누어지는 과정입니다. 반면 생식세포분열은 정자와 난자와 같은 생식세포를 형성하는 과정이며 모세포와는 유전적 다양성을 가진 딸세포가 형성이 됩니다.
학문 / 생물·생명
24.06.03
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오카자키 절편이 무슨 뜻인가요?
DNA 복제 과정에서는 선도가닥(Leading stand)와 지연가닥(Lagging strand)가 형성됩니다. DNA 복제 시에 지연가닥은 이중 가닥 DNA의 한 쪽 가닥으로, DNA 복제 과정에서 불연속적인 조각으로 합성되는 가닥을 말하는데요 DNA 분자는 이중 나선 구조로 되어 있으며, DNA 복제 과정에서 한 가닥은 3' → 5' 방향으로 연속적으로 합성되는 선도가닥이 되고, 다른 가닥은 5' → 3' 방향으로 불연속적인 단편으로 합성되는 지연가닥이 됩니다. 지연가닥은 선도가닥과 반대 방향인 5' → 3' 방향으로 합성되어야 하기 때문에 DNA 복제 효소는 지연가닥을 여러 조각으로 나누고, 각 조각을 단편적으로 합성하는데요 이 과정에서 지연가닥 위에서 DNA 중합효소는 반복적으로 단편인 RNA 프라이머를 합성하고, 이러한 RNA 단편들을 DNA 복제 효소가 이용하여 새로운 DNA 가닥을 합성합니다. 이 단편적으로 합성되는 DNA 염기서열을 'Okazaki fragments'라고 하는 것입니다.
학문 / 생물·생명
24.06.03
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현재 과학기술로 DNA를 복제하여 공룡이나 고대 생물들을 복원시킬 수 있나요?
공룡을 복원하는 것은 현재 기술 수준으로는 매우 어려운데요 공룡을 복원하기 위해서는 완전하고 손상되지 않은 공룡 DNA가 필요한데 공룡이 멸종한 지 약 6,600만 년이 지났기 때문에, 지금까지 발견된 공룡 화석에서는 고대 DNA를 거의 또는 전혀 추출할 수 없습니다. 또한 죽은 공룡의 사체가 화석화 되는 과정에서 DNA는 빠르게 분해되며, 시간이 지나면서 환경적 요인에 의해 손상되므로 현재의 기술로는 수백만 년을 넘는 고대 DNA를 복원하는 것이 불가능합니다. 이외에도 공룡 화석에서 단백질이나 콜라겐과 같은 생체 분자를 추출하려는 시도가 있으며 단백질을 통해 공룡의 생물학적 특성을 더 잘 이해할 수 있으며, 이 정보를 이용해 복원의 가능성을 높일 수 있습니다. 하지만 단백질은 DNA만큼 많은 유전 정보를 제공하지 않기 때문에, 완전한 복원에는 한계가 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.06.03
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DNA 중복 복제에 대해 아시는 분 알려주세요
돌연변이란 DNA 서열에 일어나는 무작위적인 변화로, 새로운 유전적 변이를 생성하는데요 이러한 변이는 유전적 다양성을 증가시키고, 자연선택의 재료를 제공하여 진화의 원동력이 될 수 있습니다. 유전자 중복이란 상동 염색체의 유전자 재조합 과정에서 레트로트렌스포존이 오류를 일으켜 염색체의 특정 구간이 중복되어 복제되는 현상이며 이러한 유전자 중복은 돌연변이의 한 종류이며 다음 세대에 유전된다는 특징이 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.06.03
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진화란 어떤 조건일때 가능한건가요?
생명체의 '진화'란 시간이 흐름에 따라 생명체가 유전적 변화를 축적하면서 다양한 형태와 기능으로 변화하는 과정인데요, 진화는 생명체의 기원, 생물 다양성의 원인, 그리고 자연 세계에서의 생명체의 상호작용을 설명하는 핵심 개념이라고 할 수 있습니다. 자연선택은 생물 개체 간의 생존과 번식 능력의 차이에 의해 유전적 특성이 변화하는 과정인데요, 환경에 더 잘 적응한 개체가 더 많은 자손을 남기게 되어, 그 유전적 특성이 다음 세대에 더 많이 전달됩니다. 이 과정은 적자생존이라는 개념으로 설명되며, 자연선택은 진화의 주요 동력 중 하나라고 할 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.06.03
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DNA 복제 과정에서 생기는 오류는 어떻게 수정되나요?
DNA 복제 과정에서는 오류가 발생할 수 있으며, 이러한 오류를 수정하는 메커니즘이 여러 가지 존재하는데요 이 메커니즘들은 세포의 유전체 안정성을 유지하는 데 중요한 역할을 합니다. 우선 DNA 중합효소의 교정 기능인 Proofreading이 있습니다. DNA 복제를 수행하는 DNA 중합효소는 합성 이외에도 자체적으로 교정 기능을 가지고 있습니다. 이 효소는 새로 합성된 DNA 가닥에서 잘못된 염기를 삽입했을 때 이를 인식하고 3'에서 5' 방향으로 엑소뉴클레이스 활성(잘못된 뉴클레오타이드를 제거하는 기능)을 통해 잘못 삽입된 염기를 제거한 후, 올바른 염기를 다시 삽입할 수 있습니다. 또한 불일치 수선 (Mismatch Repair, MMR)이라는 메커니즘이 있는데요, 이는 DNA 복제 후에 남아 있는 염기 쌍 불일치를 수정하는 시스템으로 MMR 시스템은 새로 합성된 DNA 가닥을 검사하여 잘못된 염기 쌍을 인식하여 주변의 DNA 가닥을 절단하고, 잘못된 부분을 제거한 후, DNA 중합효소와 DNA 라이게이즈에 의해 올바른 염기 서열로 복구됩니다.
학문 / 생물·생명
24.06.03
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DNA 복제양돌리처럼 공룡도 복제할 수 있나요?
복제양 돌리(Dolly)의 복제 원리는 체세포 핵 치환(Somatic Cell Nuclear Transfer, SCNT)이라는 기술을 사용한 것인데요 이 기술은 성체의 체세포에서 핵을 추출하여, 핵이 제거된 난자에 삽입한 후, 이 수정란을 대리모의 자궁에 착상시켜 복제된 개체를 생성하는 과정으로 진행이 됩니다. 공룡을 복원하는 것은 현재 기술 수준으로는 매우 어려운데요, 왜냐하면 공룡을 복원하기 위해서는 완전하고 손상되지 않은 공룡 DNA가 필요하기 때문입니다. 하지만 공룡이 멸종한 지 약 6,600만 년이 지났기 때문에, 지금까지 발견된 공룡 화석에서는 고대 DNA를 거의 또는 전혀 추출할 수 없다는 문제가 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.06.03
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나무나 식물에도 DNA가 있나요??
생명체는 크게 원핵생물과 진핵생물로 나뉩니다. 원핵생물은 세포핵과 막성세포소기관을 가지고 있지 않은 원핵세포로 이루어진 생명체이며 세균과 고세균이 이에 속합니다. 진핵생물은 세포핵과 막성세포소기관을 가지고 있는 진핵세포로 이루어진 생명체이며 동물, 식물, 균류, 원생생물이 해당됩니다. 원핵생물이나 진핵생물은 모두 유전정보를 암호화하고 있는 DNA를 가지고 있는데요, DNA는 뉴클레오타이드라는 단위체가 인산이에스테르결합을 통해 형성된 생체 고분자이며 염기서열을 통해 서로 다른 유전 정보를 갖게 됩니다.
학문 / 생물·생명
24.06.03
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방울토마토 키우기는데 어떻게해야 열매가 생기나요?
네, 집에서 방울토마토를 키우시는 상황이라면 야외에서와 같이 꿀벌이나 나비 등의 수분매개체가 없기 때문에 직접 수분을 해주셔야 합니다. 특히 실내에서 키우는 경우에는 자연적인 수분이 제한될 수 있기 때문에, 인공적인 수분이 필요한데요 수분을 할 수 있는 방법으로는 작은 붓이나 면봉 등을 사용하여 꽃의 수술에서 꽃가루를 살짝 문질러 암술로 옮겨주시면 됩니다. 또는 방물토마토 식물을 살짝 흔들어줘서 꽃가루가 자연스럽게 이동할 수 있도록 해주실 수 도 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.06.03
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쥬라기시대때부터 지금까지 존재해온 생물이 있나요?
쥐라기는 약 2억 1,000만 년 전부터 약 1억 4,500만 년 전까지 지속된 지질 시대를 말하는데요, 은행나무는 약 2억 7천만 년 전 고생대 페름기에 처음 출현해 공룡이 살았던 쥐라기 시대에도 존재하고 현재까지도 존재하는 살아있는 화석으로 불립니다. 또한 악어류는 쥐라기 시대에 나타나 현재까지도 존재하는 고대 생물이며, 현대의 악어와 그 조상들은 수백만 년 동안 비교적 변하지 않은 형태로 생존해왔으며 지구에 살아온 가장 오래된 파충류라고 할 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.06.03
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