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답변 내역

점착성 말단이 유전자 재조합에 용이한 이유는 무엇인가요?
점착성 말단은 상보적인 염기쌍을 형성하여 DNA 리가아제의 작용을 돕기 때문에 유전자 재조합에 용이합니다. 제한 효소에 의해 생성된 점착성 말단은 서로 다른 DNA 절편이 동일한 효소로 절단되었을 때, 상보적인 단일 가닥을 가지게 됩니다. 이로 인해 목적 DNA와 벡터 DNA가 서로에게 쉽게 결합할 수 있는 환경이 조성되고, DNA 리가아제가 인산디에스테르 결합을 형성하여 재조합이 안정적으로 이루어지게 돕습니다.
학문 / 생물·생명
25.09.18
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유전자 재조합에 성공했는지를 확인하기 위한 여부로 lacZ를 사용하는 원리는 무엇인가요?
대장균에 목적 유전자를 성공적으로 삽입했는지 확인하기 위해 lacZ 유전자를 이용하는 원리는 형질 전환된 대장균이 X-gal이 포함된 배지에서 색깔 변화를 통해 나타나는 결과를 보는 것입니다. lacZ 유전자는 젖당 분해 효소인 β-갈락토시다아제를 만드는데, 이 효소는 인공 기질인 X-gal을 분해하여 파란색 물질을 생성합니다. 따라서 lacZ 유전자가 정상적으로 작동하는 대장균은 파란색 콜로니를 형성합니다. 반면, 플라스미드에 목적 유전자를 삽입할 때 lacZ 유전자가 그 사이에 끼어들어 기능을 잃게 되면 β-갈락토시다아제가 만들어지지 않아 X-gal을 분해하지 못하고, 결과적으로 흰색 콜로니를 형성하게 됩니다. 이러한 색깔 변화를 통해 유전자 재조합이 성공했는지 여부를 시각적으로 확인할 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.09.18
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클로닝 벡터와 발현 벡터의 목적은 어떻게 다른가요?
클로닝 벡터는 특정 유전자를 대량으로 복제하는 것을 목적으로 하며, 발현 벡터는 복제된 유전자를 숙주 세포 내에서 실제로 단백질로 만들어내도록 유도하는 것을 목적으로 합니다. 즉, 클로닝 벡터는 유전자 증폭에, 발현 벡터는 단백질 생산에 초점이 맞춰져 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.09.18
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발현 벡터에서 진핵생명체의 유전자를 발현시키기 위해 필요한 조건은 무엇인가요?
진핵생명체의 유전자를 발현 벡터에서 발현시키기 위해서는 프로모터, 인핸서, 선택 마커, 복제 원점, 그리고 전사 종결 부위가 필요합니다. 특히 진핵생명체의 유전자는 인트론을 포함하고 있어, 이를 제거하기 위한 스플라이싱 기작이 필요하고, 단백질의 안정성을 높이기 위한 폴리A 꼬리도 중요합니다. 또한, 발현된 단백질이 올바르게 접히고 기능할 수 있도록 샤페론 단백질과 같은 인자도 고려해야 합니다.
학문 / 생물·생명
25.09.18
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유전자 재조합을 위해 cDNA를 만들 때 RNase는 소량 처리해야 되는 이유가 무엇인가요?
cDNA 합성 시 RNA 주형을 제거하는 과정에서 RNase를 과량 사용하면, 합성된 cDNA의 일부까지 분해될 수 있어 소량만 처리합니다. 이는 cDNA 합성 효소인 역전사 효소가 RNA 주형을 기반으로 cDNA를 합성하고, 이 과정 후에 주형 RNA를 제거해야 다음 단계의 반응이 효율적으로 진행되기 때문입니다. 따라서 주형 RNA만 선택적으로 분해하고 합성된 cDNA는 보존하기 위해 RNase의 양을 조절하는 것이 중요합니다.
학문 / 생물·생명
25.09.18
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너구리가 고양이 사료를 먹으면 건강에 문제가 생길 수 있나요?
너구리가 고양이 사료를 지속적으로 섭취하면 건강에 문제가 발생할 수 있습니다. 고양이 사료는 고양이에게 필요한 영양소에 맞춰 만들어져 너구리의 생리적 특성에는 부적합하며, 사람의 먹이를 포함한 인위적인 먹이 섭취는 너구리가 야생성을 잃고 도심에 의존하게 만들어 생태계 교란이나 인수공통감염병 전파 등의 문제를 야기할 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.09.18
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번역시에 mRNA의 5'말단에 단백질이 존재하면 번역이 어려워지는 이유는 무엇인가요?
mRNA의 5' 말단에 단백질이 존재하면 리보솜이 결합하여 번역 시작 코돈으로 이동하는 스캐닝 과정을 물리적으로 방해하기 때문에 번역이 어려워집니다. 반면 3' 말단에 단백질이 결합하는 경우, 이 단백질이 5' 말단에 있는 번역 개시 인자들과 상호작용하여 mRNA 분자를 원형으로 만들어 리보솜의 재사용을 촉진함으로써 번역 효율을 높일 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.09.18
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철의 유무에 따라서 페리틴과 트랜스페린의 유전자 발현은 어떻게 달라지나요?
세포 내 철분 농도에 따라 페리틴과 트랜스페린 수용체의 유전자 발현은 정교하게 조절됩니다. 철분 농도가 높을 경우, 철 저장 단백질인 페리틴의 합성이 증가하여 과도한 철분으로 인한 세포 손상을 방지하며, 동시에 철분 흡수를 억제하기 위해 트랜스페린 수용체의 합성은 감소합니다. 반대로, 철분 농도가 낮을 경우에는 세포가 철분을 효율적으로 흡수하도록 트랜스페린 수용체의 합성을 증가시키고, 페리틴의 합성을 억제하여 저장된 철분을 방출하도록 합니다.
학문 / 생물·생명
25.09.18
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siRNA와 preRNA의 차이는 무엇인가요?
siRNA와 pre-mRNA는 RNA의 종류와 역할에서 큰 차이를 보입니다. siRNA는 유전자의 발현을 억제하는 RNA 간섭(RNAi) 현상에 관여하는 작은 이중 가닥 RNA이며, 주로 외부에서 유입되거나 긴 이중 가닥 RNA로부터 생성됩니다. 반면 pre-mRNA(전구 mRNA)는 유전자의 DNA 서열이 전사되어 만들어지는 단일 가닥의 전구체로, 단백질 합성을 위해 스플라이싱, 캡핑, 폴리아데닐화 등의 과정을 거쳐 성숙한 mRNA가 됩니다. 따라서 siRNA는 유전자 발현 조절 물질인 반면, pre-mRNA는 단백질 생산을 위한 중간 단계 물질입니다.
학문 / 생물·생명
25.09.18
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갈색 지방의 UCP1 단백질이 ATP 합성 대신 열 발생을 유도하는 메커니즘은 무엇인가요?
갈색 지방에 존재하는 UCP1 단백질은 미토콘드리아 내막에 위치하며, 양성자(수소 이온)가 전자전달계를 통해 생성된 농도 기울기를 따라 ATP 합성효소를 거치지 않고 바로 미토콘드리아 기질로 돌아오게 하는 통로 역할을 합니다. 일반적으로 양성자는 ATP 합성효소를 통과하며 ADP를 ATP로 바꾸는 데 필요한 에너지를 제공하지만, UCP1이 활성화되면 이 경로가 우회되어 ATP 합성과정이 단절되고, 그 과정에서 양성자 기울기의 에너지가 열에너지로 소실됩니다. 이처럼 UCP1은 산화적 인산화와 ATP 합성을 분리(uncouple)하여 에너지를 열로 방출함으로써 체온을 유지하는 비떨림성 열발생을 유도합니다.
학문 / 생물·생명
25.09.18
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