세포가 분열하려면 염색체를 복사해야 합니다. 분열하여 원래 1개였던 세포가 2개로 되어야 하니 당연한 일입니다. 세포 단위에서는 염색체의 복제라 표현하지만, 실제로 일어나는 일은 DNA의 복제입니다.

DNA 복제

DNA 복제에는 여러 효소가 관여합니다. 대표적인 것이 DNA 중합효소(DNA polymerase)입니다.

출처:위키백과

1. Helicase라는 효소가 DNA 이중나선을 한 가닥씩 풀어줍니다.
2. DNA 중합효소가 A의 반대쪽엔 T, T의 상대로 A, C의 반대쪽에 G, G의 상대편에 C를 붙여줍니다. 물론 방향은 5'에서 3'으로 붙여나갑니다.
3. DNA 중합효소 복합체는 복사하고자 하는 DNA의 특정 위치에만 결합합니다.
4. 새로 만든 DNA를 원래 DNA사슬에서 분리시킨다. 이것이 DNA 복제본입니다.
5. 새로 생겨난 DNA는 서로 결합하여 이중나선 구조가 됩니다.
6. 복제가 끝나면 같은 DNA 가닥이 2개 생깁니다.

원래 DNA 2가닥이 1가닥씩 나누어져 반대편에 새로운 DNA가 붙으므로 한 가닥은 원래 있던 것, 상호보완적인 한가닥은 새로 만들어졌다 해서 반보존적 복제(semiconservative replication)라고 합니다.

출처:위키백과
DNA 중합효소(DNA polymerase) 중 하나입니다. 이것도 아미노산이 한 줄로 만들어진 후 이리 저리 꼬이고, 꼬인 것끼리 전기적으로 결합한 나노기계입니다. 당연히 DNA 중합효소를 암호화하고 있는 유전자가 있고, 이것의 염기서열도 밝혀져 있습니다.

프라이머(primer)

DNA 중합효소(DNA polymerase)는 한줄짜리 DNA에 붙지 않습니다. 특정한 염기서열의 2중나선에 붙습니다. 그런데, DNA 복제시 DNA는 한 가닥씩 풀리므로 DNA 중합효소가 바로 결합할 수 없습니다. 이럴 때 프라이머를 붙여줍니다. 맨 위 그림에서 DNA 프리마아제(DNA primase)가 RNA 프라이머(RNA primer)를 붙여줘야 비로소 DNA 중합효소가 붙어서 DNA를 복제할 수 있습니다.

프리마아제(primase)는 원본 DNA의 짧은 염기쌍(base pare) 조각을 복제해서 프라이머(primer)를 만듭니다. 프라이머는 결국 짧은 bp의 DNA 조각이고, 이렇게 만들어진 프라이머가 원본 DNA에 붙어야 여기에 DNA 중합효소가 들러붙어서 반대쪽 DNA를 읽고 해당되는 염기를 붙여줍니다. 반대쪽이 A이면 T를 G이면 C를 붙입니다.

인위적으로 DNA를 복사할 때, 프라미머와 DNA 중합효소를 많이 사용합니다. 좋은 제품이 많이 나와있습니다.

향문사 재배학을 해설하고 있습니다. 84P에 해당되는 내용입니다.