1
00:00:00,627 --> 00:00:03,326
DNA가 스스로를 어떻게 복제하는지

2
00:00:03,326 --> 00:00:05,805
조금더 자세히 알아보겠습니다

3
00:00:05,805 --> 00:00:06,845
구체적으로 어떠한 방식으로 복제를 하고

4
00:00:06,845 --> 00:00:08,123
어떠한 것들이 복제를 하는 과정에

5
00:00:08,123 --> 00:00:11,150
관여하는지 알아볼 것입니다

6
00:00:11,150 --> 00:00:13,166
설명을 하면서 DNA의 3'과 5' 말단에 
대해서 말을 많이 할 것인데

7
00:00:13,166 --> 00:00:17,704
설명을 하면서 DNA의 3'과 5' 말단에 
대해서 말을 많이 할 것인데

8
00:00:17,704 --> 00:00:20,013
만일 이 단어들이 생소하게 느껴지면

9
00:00:20,013 --> 00:00:22,163
DNA의 역평행 구조에 대한

10
00:00:22,163 --> 00:00:26,041
동영상을 시청하는 것을 추천합니다

11
00:00:26,041 --> 00:00:28,163
이전 내용에 대해서 복습을 간단하게 진행하면

12
00:00:28,163 --> 00:00:31,355
이전 내용에 대해서 복습을 간단하게 진행하면

13
00:00:31,355 --> 00:00:33,042
이것은 DNA 구조를 확대한 것입니다

14
00:00:33,042 --> 00:00:35,497
이것은 DNA 구조를 확대한 것입니다

15
00:00:35,497 --> 00:00:37,934
5'과 3' 말단에 대해 이야기를 하는 것은

16
00:00:37,934 --> 00:00:40,848
인산-당 골격에 포함되는

17
00:00:40,848 --> 00:00:44,930
리보오스와 관련이 있습니다

18
00:00:44,930 --> 00:00:47,051
여기에 5개의 탄소를 가진 당

19
00:00:47,051 --> 00:00:48,639
즉 리보오스가 있습니다

20
00:00:48,639 --> 00:00:50,900
탄소들에 순서를 매기겠습니다

21
00:00:50,900 --> 00:00:54,876
이것은 1번 탄소, 2번 탄소

22
00:00:54,876 --> 00:00:58,516
3번 탄소, 4번 탄소

23
00:00:58,516 --> 00:01:00,641
그리고 마지막으로 5번 탄소입니다

24
00:01:00,641 --> 00:01:04,500
왼쪽의 부분을 살펴보면

25
00:01:04,640 --> 00:01:05,693
왼쪽의 부분을 살펴보면

26
00:01:05,693 --> 00:01:07,642
왼쪽의 부분을 살펴보면

27
00:01:07,642 --> 00:01:10,526
3' 쪽에서 5' 쪽으로 방향으로 되어있습니다

28
00:01:10,526 --> 00:01:15,180
3' 쪽에서 5' 쪽으로 방향으로 되어있습니다

29
00:01:15,300 --> 00:01:19,498
아래쪽 말단은 3'이고 위쪽 말단은 5'이 되어

30
00:01:19,498 --> 00:01:20,886
3'에서 5'의 방향이 되는 것입니다

31
00:01:20,886 --> 00:01:23,550
3' 말단의 탄소에 인산기가 결합되어 있으며

32
00:01:23,550 --> 00:01:25,934
위쪽의 5' 말단에 다시 인산기가 연결되어 있고

33
00:01:25,934 --> 00:01:27,358
이는 다시 3' 쪽과 연결됩니다

34
00:01:27,358 --> 00:01:28,464
이러한 구조가 반복하여

35
00:01:28,464 --> 00:01:31,463
5' 쪽에 다시 인산기가 결합하게 됩니다

36
00:01:31,463 --> 00:01:34,003
오른쪽에 대해 설명을 하면

37
00:01:34,003 --> 00:01:36,676
역평행 구조를 갖기 때문에

38
00:01:36,680 --> 00:01:40,300
위쪽 말단이 3'이며 아래쪽 말단은 5'입니다

39
00:01:40,380 --> 00:01:43,515
위쪽 말단이 3'이며 아래쪽 말단은 5'입니다

40
00:01:43,515 --> 00:01:44,979
이러한 말단의 위치 및 구조가

41
00:01:44,979 --> 00:01:47,563
역평행 구조를 만들게 됩니다

42
00:01:47,563 --> 00:01:49,418
왼쪽과 오른쪽의 골격은

43
00:01:49,418 --> 00:01:51,449
서로 평행하지만 뒤집혀져 배열되어 있기 때문에

44
00:01:51,449 --> 00:01:54,661
역평행 구조라고 하게 됩니다

45
00:01:54,661 --> 00:01:58,833
이쪽이 3' 말단이 되고 이쪽이 5' 말단이 됩니다

46
00:01:58,833 --> 00:02:00,402
3' 말단과 5' 말단을 아는 것은

47
00:02:00,402 --> 00:02:02,070
DNA의 복제를 이해하는 과정에 매우 중요합니다

48
00:02:02,070 --> 00:02:04,030
왜냐하면 DNA 중합 효소가

49
00:02:04,030 --> 00:02:06,767
DNA 가닥을 신장시키기 위해

50
00:02:06,767 --> 00:02:09,327
뉴클레오타이드를 말단에 추가하게 되는데

51
00:02:09,327 --> 00:02:13,900
이때 3' 말단에만 추가할 수 있기 때문입니다

52
00:02:13,900 --> 00:02:16,828
왼쪽 말단을 예를 들어 살펴보면

53
00:02:16,828 --> 00:02:18,456
아래쪽 방향으로 내려가도록 신장하는

54
00:02:18,456 --> 00:02:21,741
방법 밖에 없습니다

55
00:02:21,741 --> 00:02:24,250
5' 말단이 있는 위쪽 방향으로 DNA 가닥을

56
00:02:24,250 --> 00:02:27,000
신장할 수 없습니다

57
00:02:27,000 --> 00:02:29,386
염기를 결합시켜 신장하는 과정은

58
00:02:29,386 --> 00:02:33,074
3' 말단에서만 가능합니다

59
00:02:33,080 --> 00:02:38,720
DNA의 신장은 5' 에서 3'의 방향으로만 가능합니다

60
00:02:38,800 --> 00:02:40,978
3' 쪽에서 계속 붙여나가면

61
00:02:40,978 --> 00:02:45,038
5' 에서 3'의 방향으로 진행하고 있는 것을 뜻합니다

62
00:02:45,038 --> 00:02:47,733
3' 에서 5'의 방향으로는 진행할 수 없습니다

63
00:02:47,733 --> 00:02:52,410
DNA 중합효소를 이용해서 5' 말단을
신장하는 것은 불가능합니다

64
00:02:52,410 --> 00:02:55,146
DNA 중합효소에 대해서 설명을 하겠습니다

65
00:02:55,146 --> 00:02:57,046
다양한 인자들에 대해 전체적으로 소개하고 있는

66
00:02:57,046 --> 00:02:58,985
위의 다이어그램을 확인해보겠습니다

67
00:02:58,985 --> 00:03:01,023
위의 다이어그램을 확인해보겠습니다

68
00:03:01,023 --> 00:03:03,512
이쪽에 복제되지 않은

69
00:03:03,512 --> 00:03:07,270
자연 상태의 DNA 가닥을 볼 수 있습니다

70
00:03:07,270 --> 00:03:09,769
자연 상태의 DNA 가닥을 볼 수 있습니다

71
00:03:09,769 --> 00:03:13,591
이쪽에 3'과 5' 말단이 써져있으며

72
00:03:13,591 --> 00:03:15,436
3' 말단의 가닥을 따라가겠습니다

73
00:03:15,436 --> 00:03:19,204
3' 말단의 가닥을 따라가면

74
00:03:19,204 --> 00:03:22,914
끝쪽에 상보적인 5' 말단이 있는 것을 확인할 수 있습니다

75
00:03:22,914 --> 00:03:26,741
이쪽과 이쪽 끝은 같은 가닥입니다

76
00:03:26,741 --> 00:03:30,402
아래쪽 가닥을 따라가면

77
00:03:30,402 --> 00:03:32,409
이쪽 끝의 가닥과 같은 것은 것을 알 수 있습니다

78
00:03:32,409 --> 00:03:33,654
이쪽 말단이 3' 이며

79
00:03:33,660 --> 00:03:38,920
이와 연결되는 가닥의 반대쪽 말단은 5'입니다

80
00:03:38,960 --> 00:03:40,118
전의 동영상에서

81
00:03:40,118 --> 00:03:41,795
DNA 복제에 대해서 전체적으로

82
00:03:41,795 --> 00:03:44,154
간단하게 설명을 하였습니다

83
00:03:44,160 --> 00:03:49,920
전체적인 아이디어는 이중 나선 가닥이

84
00:03:50,000 --> 00:03:54,031
2 개의 가닥으로 서로 끊기며

85
00:03:54,031 --> 00:03:56,271
각 가닥에서 새로운 가닥을 생성하여

86
00:03:56,271 --> 00:03:58,757
DNA 복제가 이루어짐을 알아보았습니다

87
00:03:58,757 --> 00:04:01,076
DNA 복제가 이루어짐을 알아보았습니다

88
00:04:01,076 --> 00:04:04,092
DNA 가닥의 모습을 지퍼처럼 생각하면

89
00:04:04,092 --> 00:04:08,299
지퍼를 열고 각 부분에 새로운 지퍼를 연결하는 것입니다

90
00:04:08,299 --> 00:04:10,041
실제로는 더욱 복잡한 과정들이 포함되어있습니다

91
00:04:10,041 --> 00:04:12,419
'지퍼를 열고 새로운 지퍼를 단다' 라는

92
00:04:12,419 --> 00:04:15,300
표현보다 훨씬 복잡합니다

93
00:04:15,300 --> 00:04:18,296
복제 과정에 많은 효소들과 다른 것들이 있으며

94
00:04:18,296 --> 00:04:20,151
심지어 이 다이어그램에도 모든 요소들을

95
00:04:20,151 --> 00:04:21,845
담지 못했습니다

96
00:04:21,845 --> 00:04:24,000
우선적으로 중요한 인자들로

97
00:04:24,000 --> 00:04:26,459
사람들이 DNA 복제에 대해서 이야기를 하면

98
00:04:26,459 --> 00:04:30,249
반드시 들을 것들을 포함하였습니다

99
00:04:30,249 --> 00:04:31,576
가장 먼저 일어나는 것을 설명하면

100
00:04:31,576 --> 00:04:35,484
오른쪽의 DNA가 매우 꼬여있는 것을 볼 수 있습니다

101
00:04:35,484 --> 00:04:36,445
매우 꼬여있다는 것을 적겠습니다

102
00:04:36,445 --> 00:04:40,300
매우 꼬여있다는 것을 적겠습니다

103
00:04:40,300 --> 00:04:41,440
왼쪽에서 DNA 결합을 많이 분해할수록

104
00:04:41,443 --> 00:04:44,052
오른쪽에서 가닥들이 서로

105
00:04:44,052 --> 00:04:46,421
더욱 많이 꼬인다는 것을 알 수 있습니다

106
00:04:46,421 --> 00:04:48,903
지퍼를 열기 위해서

107
00:04:48,903 --> 00:04:50,584
가닥들이 꼬인 것은 풀어줄 수 있는

108
00:04:50,584 --> 00:04:54,861
효소가 필요합니다

109
00:04:54,861 --> 00:04:58,676
이 효소를 DNA 회전효소라고 합니다

110
00:04:58,676 --> 00:05:00,993
이 효소는 골격 중 일부분을

111
00:05:00,993 --> 00:05:04,776
일시적으로 분해한 후 꼬인 것을 푼 뒤

112
00:05:04,776 --> 00:05:07,982
다시 결합을 시키면서 꼬인 것을 푸는데

113
00:05:07,982 --> 00:05:11,097
전체적인 개념은 꼬인 것을 풀어주는 것입니다

114
00:05:11,097 --> 00:05:12,762
헬리케이스에 대해서 설명하겠습니다

115
00:05:12,762 --> 00:05:14,044
가닥들을 분리하는 헬리케이스는

116
00:05:14,044 --> 00:05:16,351
실제로 그림과 같이 삼각형으로 생기지 않았습니다

117
00:05:16,351 --> 00:05:18,057
헬리케이스의 구조를 실제로 본다면

118
00:05:18,057 --> 00:05:19,427
지금 보는 모형보다

119
00:05:19,427 --> 00:05:21,659
많이 근사할 것입니다

120
00:05:21,660 --> 00:05:23,460
헬리케이스는

121
00:05:23,460 --> 00:05:26,874
염기와 염기 사이의 수소 결합을

122
00:05:26,874 --> 00:05:29,156
끊으면서 가닥을 서로 분리시킵니다

123
00:05:29,156 --> 00:05:31,550
이와 같은 경우에는 아데닌과 티민이 결합하고 있습니다

124
00:05:31,550 --> 00:05:35,514
헬리케이스는 이 둘 사이의 결합을 끊게됩니다

125
00:05:35,520 --> 00:05:39,460
처음에는 꼬인 것을 풀어준 다음에

126
00:05:39,520 --> 00:05:40,841
헬리케이스가 작용하게 됩니다

127
00:05:40,841 --> 00:05:42,831
DNA 회전효소가 꼬인 것을 풀어주며

128
00:05:42,831 --> 00:05:45,555
다음에 헬리케이스가 작용하여 사이의

129
00:05:45,555 --> 00:05:47,504
결합을 끊게 됩니다

130
00:05:47,504 --> 00:05:49,744
앞에서 말하였듯이 뉴클레오타이드는

131
00:05:49,744 --> 00:05:51,109
5'에서 3'의 방향으로만 붙일 수 있기 때문에

132
00:05:51,109 --> 00:05:53,633
두 개의 가닥은 다른 방식으로

133
00:05:53,640 --> 00:05:57,580
신장을 하게 됩니다

134
00:05:57,700 --> 00:05:59,864
아래쪽에 있는 가닥은

135
00:05:59,864 --> 00:06:02,399
일직선으로 되어 있으며

136
00:06:02,399 --> 00:06:04,236
이를 선도가닥이라고 합니다

137
00:06:04,236 --> 00:06:06,428
이쪽이 5' 말단이라는 것을 알아야합니다

138
00:06:06,428 --> 00:06:07,829
이쪽 방향으로 진행하며

139
00:06:07,829 --> 00:06:10,349
뉴클레오타이드를 신장할 수 있으며

140
00:06:10,349 --> 00:06:13,527
최종적으로 이쪽 부분에서 추가됩니다

141
00:06:13,527 --> 00:06:16,400
이 방향이 5'에서 3' 으로의 방향입니다

142
00:06:16,500 --> 00:06:20,116
이 다음부터 DNA의 복제가 시작됩니다

143
00:06:20,120 --> 00:06:22,900
RNA 프라이머가 필요합니다

144
00:06:22,900 --> 00:06:26,234
RNA 프라이머를 가닥과 결합시켜주는 것은

145
00:06:26,234 --> 00:06:28,107
DNA 프리메이스입니다

146
00:06:28,107 --> 00:06:29,684
이에 대해서는 이쪽에 있는

147
00:06:29,684 --> 00:06:31,967
지연가닥에서 더욱 자세히 설명하겠습니다

148
00:06:31,967 --> 00:06:33,328
이쪽에 RNA를 추가하게 됩니다

149
00:06:33,328 --> 00:06:35,650
잘 알아볼 수 있도록 색을 칠하겠습니다

150
00:06:35,650 --> 00:06:37,768
RNA 프라이머가 이쪽에 결합할 것이며

151
00:06:37,768 --> 00:06:39,598
프라이머가 위치하고 있기 때문에

152
00:06:39,598 --> 00:06:44,239
DNA 중합효소가 뉴클레오타이드를

153
00:06:44,239 --> 00:06:47,159
3'에 추가하며 신장하게 됩니다

154
00:06:47,159 --> 00:06:49,430
선도가닥의 신장이 보다 쉬운 이유는

155
00:06:49,430 --> 00:06:53,780
이쪽에 위치한 DNA 중합효소가

156
00:06:53,780 --> 00:06:55,692
앞에서 말하였듯이

157
00:06:55,692 --> 00:06:59,107
다이어그램에 나와있는 것처럼 
완벽한 직사각형의 모양을 가지고 있지 않습니다

158
00:06:59,107 --> 00:07:01,326
사진과는 다르게 훨씬 복잡한 구조를 갖고 있습니다

159
00:07:01,326 --> 00:07:02,712
이쪽에 중합효소가 있게 되며

160
00:07:02,712 --> 00:07:07,079
이를 밑에 적어보겠습니다

161
00:07:07,079 --> 00:07:08,477
열린 지퍼를 생각해보면

162
00:07:08,477 --> 00:07:11,601
중합효소는 3' 말단에서

163
00:07:11,601 --> 00:07:13,760
계속적으로 뉴클레오타이드를 결합시키며

164
00:07:13,760 --> 00:07:17,191
가닥을 신장시킵니다

165
00:07:17,191 --> 00:07:20,831
이쪽의 부분이 일직선처럼 보입니다

166
00:07:20,831 --> 00:07:23,232
뉴클레오타이드를 5' 말단에도 추가할 수 있으면

167
00:07:23,232 --> 00:07:26,893
더욱 쉬울 것입니다

168
00:07:26,893 --> 00:07:28,433
왜냐하면 다른 종류의 중합효소가

169
00:07:28,433 --> 00:07:31,128
3'에서 5' 방향으로 신장을 만들면

170
00:07:31,128 --> 00:07:33,399
그림과 같이 계속적으로 뉴클레오타이드를

171
00:07:33,399 --> 00:07:35,563
추가할 수 있을 것이고

172
00:07:35,563 --> 00:07:37,308
이전보다 훨씬 쉽게 복제를 할 수 있을 것입니다

173
00:07:37,308 --> 00:07:40,011
하지만 실제로는 이렇지 않습니다

174
00:07:40,011 --> 00:07:43,841
5' 말단에 뉴클레오타이드를 추가할 수 없습니다

175
00:07:43,841 --> 00:07:46,620
3' 말단이 이쪽에 있는 가닥에 대해서

176
00:07:46,620 --> 00:07:48,401
설명을 할 것입니다

177
00:07:48,401 --> 00:07:50,295
이쪽에 있는 가닥의 일부분을 보기 쉽게

178
00:07:50,295 --> 00:07:52,332
색으로 나타내겠습니다

179
00:07:52,332 --> 00:07:55,454
표시한 일부분의 왼쪽은 3'이며

180
00:07:55,460 --> 00:07:59,020
오른쪽은 5'입니다

181
00:07:59,020 --> 00:07:59,689
그렇기 때문에

182
00:07:59,689 --> 00:08:03,343
뉴클레오타이드를 계속적으로 추가할 수 없습니다

183
00:08:03,343 --> 00:08:06,343
그렇다면 생물은 어떻게 이 문제점을 해결할까요?

184
00:08:07,439 --> 00:08:10,659
DNA의 가닥이 끊기면서 바로 프라이머를

185
00:08:10,659 --> 00:08:14,278
결합시키는 방법을 통해 해결합니다

186
00:08:14,278 --> 00:08:17,197
이 다이어그램은 프라이머를 하나의
뉴클레오타이드로 표현하였지만

187
00:08:17,197 --> 00:08:19,570
실제로는 여러 개의 뉴클레오타이드로 이루어져있으며

188
00:08:19,570 --> 00:08:21,467
대략 10개의 뉴클레오타이드로 이루어져있습니다

189
00:08:21,467 --> 00:08:27,000
이쪽 부분에 대략 10개의 
뉴클레오타이드를 추가할 것이며

190
00:08:27,160 --> 00:08:29,060
이는 DNA 프리메이스가 진행할 것입니다

191
00:08:29,060 --> 00:08:32,415
DNA 프리메이스가

192
00:08:32,415 --> 00:08:36,800
위쪽 가닥(지연 가닥)을 이동하면서

193
00:08:36,800 --> 00:08:38,382
RNA 프라이머를 가닥에 추가해줍니다

194
00:08:38,382 --> 00:08:41,280
RNA 프라이머를 가닥에 추가해줍니다

195
00:08:41,280 --> 00:08:42,773
실제로 하나의 뉴클레오타이드가 아니라

196
00:08:42,773 --> 00:08:45,186
여러 개의 뉴클레오타이드를 결합시킵니다

197
00:08:45,186 --> 00:08:48,008
RNA 프라이머가 결합하였으니

198
00:08:48,008 --> 00:08:53,520
중합효소가 5'에서 3'의 방향으로 신장할 수 있으며

199
00:08:53,520 --> 00:08:56,420
뉴클레오타이드를 3' 쪽에서 추가합니다

200
00:08:56,420 --> 00:08:58,600
그리는 것과 같이 뉴클레오타이드를

201
00:08:58,606 --> 00:09:00,918
계속적으로 결합하며 신장하게 됩니다

202
00:09:00,918 --> 00:09:02,286
프리메이스가 프라이머를 DNA 가닥에 결합시키고

203
00:09:02,286 --> 00:09:06,766
중합효소가 5'에서 3'의 방향으로 뉴클레오타이드를

204
00:09:06,766 --> 00:09:12,400
추가하며 신장하는 과정을 생각할 수 있습니다

205
00:09:12,460 --> 00:09:14,680
이와 같은 방식으로 신장을 하게 되며

206
00:09:14,684 --> 00:09:16,818
가닥의 뒤쪽에 다시 이와 같은 과정을 반복하게 됩니다

207
00:09:16,818 --> 00:09:20,665
결국에는 짧은 DNA 절편들로 이루어져있으며

208
00:09:20,665 --> 00:09:24,492
이 짧은 단편들을 오카자키 절편이라고 합니다

209
00:09:24,500 --> 00:09:28,180
오카자키 절편입니다

210
00:09:28,260 --> 00:09:30,750
지연가닥에서 일어나는 것은 생각해보면

211
00:09:30,750 --> 00:09:31,621
지연가닥에서 일어나는 것은 생각해보면 `

212
00:09:31,621 --> 00:09:32,705
왜 지연가닥이라고 부르는지 생각해볼 수 있습니다

213
00:09:32,705 --> 00:09:34,996
지연가닥에서 일어나는 과정은

214
00:09:35,000 --> 00:09:36,420
DNA 복제 방법 중에서 차선책이라고 할 수 있습니다

215
00:09:36,560 --> 00:09:39,020
DNA 복제가 진행됨에 따라

216
00:09:39,020 --> 00:09:41,337
지속적으로 오카자키 절편을 만들어야합니다

217
00:09:41,337 --> 00:09:45,600
과정 자체가 지연되기 때문에 느리게 진행되지만

218
00:09:45,600 --> 00:09:49,074
이 절편들이 DNA 연결효소를 통해서

219
00:09:49,080 --> 00:09:52,200
하나로 연결됩니다

220
00:09:52,200 --> 00:09:55,927
DNA 연결효소는 절편들을 연결할 뿐만 아니라

221
00:09:55,927 --> 00:09:59,148
절편에서의 RNA 부분들을

222
00:09:59,148 --> 00:10:02,102
DNA로 바뀌며 복제를 마무리하게 됩니다

223
00:10:02,102 --> 00:10:05,623
복제가 완료된 DNA 가닥을

224
00:10:05,623 --> 00:10:08,293
이쪽에서 찾을 수 있을 것입니다

225
00:10:08,293 --> 00:10:10,995
모든 과정이 마무리 되면 위쪽의 지연가닥과

226
00:10:10,995 --> 00:10:12,904
아래쪽의 선도가닥에서

227
00:10:12,904 --> 00:10:16,321
총 2개의 이중 가닥을 찾을 수 있을 것입니다