Dna의 복제는 반보존적이 아니라 보존적 복제 아닌가요?

Question

Dna 이중나선의 하나를 주형가닥으로 쓰면 이에 상보적인 가닥이 생겨 새로운 가닥이 생기고, 다시 이에 상보적인 가닥이 생겨 이중나선이 된다면 원래의 DNA와 완전히 같은 가닥이 생기는 거 아닌가요? 왜 반보존적이라고 하는지 이해가 안 갑니다!! 자세하게 설명해주실수있나요??

김경태 전문가 · Accepted Answer

DNA의 복제는 주형가닥을 바탕으로 새로운 상보적인 가닥을 합성함으로써 일어납니다. 새로운 상보적인 가닥은 주형가닥과 상보적인 관계이기 때문에 원래 DNA와 완전히 같은 정보를 가지는 가닥이 형성됩니다. 이것이 DNA의 반보존적 복제라는 개념입니다.반보존적 복제는 DNA가 복제될 때 주형가닥과 상보적인 가닥이 서로 상보적인 관계를 유지하면서 복제되는 것을 의미합니다. 따라서 새로 생성된 DNA는 원래 DNA와 동일한 정보를 가지고 있지만, 주형가닥과 상보적인 가닥은 서로 반대 방향으로 복제되기 때문에 이를 반보존적 복제라고 합니다. 이러한 과정을 통해 DNA는 정보를 보존하면서 새로운 세포나 유전자를 생성할 수 있습니다.

김지호 박사 · Answer

DNA의 복제 방식은 '반보존적 복제'가 맞습니다. 반보존적 복제는 1953년 제임스 왓슨과 프랜시스 크릭에 의하여 제창된 DNA 복제 모델로 DNA의 두 가닥이 풀려서 각 가닥을 주형으로 상보적인 가닥이 합성되고, 복제 후의 DNA에서 한 가닥은 주형 가닥, 나머지 한 가닥은 새로 합성된 가닥을 형성하는 DNA 복제 방식을 말합니다. 이는 meselson과 stahl의 실험에 의해서도 증명이 되었는데요, 이 실험은 동위원소로 DNA를 표지하고 세대를 거치면서 DNA가 어떻게 변하는지 CsCl 등밀도원심법을 이용하여 추적 분석하는 것입니다. 실험 결과 상 2개의 띠로 나타났으므로 반보존적모델이 맞음을 알 수 있습니다.

전상훈 박사 · Answer

DNA가 보존적 복제라고 표현을 하려면 원래의 이중나선이 그대로 유지되고 완전히 새로운 이중나선이 만들어지는 방식이어야 가능합니다. 이미 질문자님의 글에도 표현이 되어 있듯이 DNA의 복제는 이중나선의 각 가닥이 새로운 DNA의 이중나선 틀로 사용됩니다. 이를 통해 각각이 새로운 DNA이중나선은 원ㄹ ㅐ가닥 하나와 새로 합성된 가닥 하나로 구성이 됩니다. 이는 반보존적 방식입니다.

이은수 전문가 · Answer

DNA 복제는 반보존적(semiconservative)으로 이루어집니다. 반보존적 복제란 원래의 DNA 가닥 중 하나씩이 새로 합성된 가닥과 함께 새로운 DNA 분자를 형성하는 것을 의미합니다. DNA 복제 시, 먼저 DNA 이중나선이 풀리면서 두 가닥이 분리됩니다. 그 후 각 가닥은 주형 가닥(template strand)으로 작용하여, 상보적인 염기 서열을 가진 새로운 가닥이 합성됩니다. 이렇게 생성된 두 개의 새로운 DNA 분자는 각각 원래 DNA의 한 가닥과 새로 합성된 가닥으로 구성되므로, 원래의 DNA와 완전히 동일한 분자가 아닙니다. 이러한 방식을 반보존적 복제라고 하며, 보존적 복제(conservative replication)는 원래의 두 가닥이 함께 유지되고 두 개의 완전히 새로운 DNA 분자가 생성되는 것을 의미하지만, 실제로는 일어나지 않는 가설적인 복제 방식입니다.

황정웅 전문가 · Answer

안녕하세요.DNA가 복제될 때 주형가닥에 상보적인 가닥이 생겨서 결국 처음과 서열이 완전히 같은 두개의 DNA가 생기는 것은 맞습니다.하지만 기존 DNA가닥과 새로 생긴 DNA가닥을 구별할 수 있습니다.DNA가 복제될 때 필요한 ATCG 4개의 염기에, 14N 대신 더 무거운 동위원소 15N으로 만들어진 염기를 사용할 수 있는데요, 이 경우 15N은 어느 가닥에 있는지 추적할 수 있습니다.복제된 DNA를 보면 ,한 가닥은 기존의 14N으로만 이루어진 한 가닥과 15N으로 이루어진 한가닥이 상보적으로 결합해있습니다. 기존의 각 가닥들은 결국 새로 생긴 세포에 반씩 전해지므 반보존적복제라고 할 수 있습니다. 만약 보존적 복제라면 세포 분열 후  14N으로만 이루어진 DNA를 가진 세포와 15N으로만 이루어진 DNA를 가진 세포가 생겼을 것입니다.

류경범 전문가 · Answer

네, DNA 이중 나선의 복제 과정은 이해하기 어려울 수 있습니다. 특히 반보존적 복제라는 개념이 직관적으로 이해하기 더욱 더 어렵죠.DNA 이중 나선은 두 개의 상보적인 가닥으로 이루어져 있습니다. 이 가닥들은 A, T, C, G 라는 네 가지 염기로 이루어져 있으며, 서로 상보적인 염기쌍을 형성합니다. 즉, A는 항상 T와, C는 항상 G와 결합합니다.DNA 복제 과정에서 이중 나선은 풀리고 각 가닥은 주형이 됩니다. 그리고 DNA 중합효소라는 효소가 주형 가닥에 상보적인 새로운 가닥을 합성합니다. 이 과정에서 새로운 가닥은 반은 원래 가닥의 염기로 구성되고, 반은 새로 합성된 염기로 구성됩니다.따라서 복제된 두 DNA 이중 나선 중 하나는 원래 DNA와 정확히 같은 가닥을 가지고 있고, 다른 하나는 반은 원래 가닥의 염기, 반은 새로 합성된 염기로 구성된 새로운 가닥을 가지고 있습니다.이처럼 원래 DNA의 절반만이 새로운 DNA에 보존되기 때문에 DNA 복제를 반보존적 복제라고 합니다.좀 더 쉽게 예를 들어보면  원래 DNA 가닥이 ATCGTACG라고 할 때 DNA 복제 과정을 거치면 두 개의 새로운 DNA 이중 나선이 만들어집니다.첫 번째 새로운 DNA 이중 나선은 ATCGTACG 원래 가닥과 CGATCGTA 새로운 가닥으로 구성됩니다. 이는 원래 DNA와 정확히 같은 가닥을 가지고 있습니다.두 번째 새로운 DNA 이중 나선은 ATCGTACG 새로운 가닥과 CGATCGTA 원래 가닥으로 구성됩니다. 이는 반은 원래 DNA의 염기 (ATCGTACG), 반은 새로 합성된 염기 (CGATCGTA)로 구성됩니다.따라서 DNA 복제를 통해 만들어지는 새로운 DNA는 원래 DNA와 정확히 같은 가닥과 반은 원래, 반은 새로 합성된 가닥을 가지고 있는 두 개의 새로운 DNA 이중 나선으로 구성됩니다. 이것이 바로 DNA 복제가 반보존적이라는 이유입니다.핵심 요약:

생물·생명

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Dna의 복제는 반보존적이 아니라 보존적 복제 아닌가요?