WEBVTT

00:00:00.627 --> 00:00:03.326
DNA가 스스로를 어떻게 복제하는지

00:00:03.326 --> 00:00:05.805
조금더 자세히 알아보겠습니다

00:00:05.805 --> 00:00:06.845
구체적으로 어떠한 방식으로 복제를 하고

00:00:06.845 --> 00:00:08.123
어떠한 것들이 복제를 하는 과정에

00:00:08.123 --> 00:00:11.150
관여하는지 알아볼 것입니다

00:00:11.150 --> 00:00:13.166
설명을 하면서 DNA의 3'과 5' 말단에 
대해서 말을 많이 할 것인데

00:00:13.166 --> 00:00:17.704
설명을 하면서 DNA의 3'과 5' 말단에 
대해서 말을 많이 할 것인데

00:00:17.704 --> 00:00:20.013
만일 이 단어들이 생소하게 느껴지면

00:00:20.013 --> 00:00:22.163
DNA의 역평행 구조에 대한

00:00:22.163 --> 00:00:26.041
동영상을 시청하는 것을 추천합니다

00:00:26.041 --> 00:00:28.163
이전 내용에 대해서 복습을 간단하게 진행하면

00:00:28.163 --> 00:00:31.355
이전 내용에 대해서 복습을 간단하게 진행하면

00:00:31.355 --> 00:00:33.042
이것은 DNA 구조를 확대한 것입니다

00:00:33.042 --> 00:00:35.497
이것은 DNA 구조를 확대한 것입니다

00:00:35.497 --> 00:00:37.934
5'과 3' 말단에 대해 이야기를 하는 것은

00:00:37.934 --> 00:00:40.848
인산-당 골격에 포함되는

00:00:40.848 --> 00:00:44.930
리보오스와 관련이 있습니다

00:00:44.930 --> 00:00:47.051
여기에 5개의 탄소를 가진 당

00:00:47.051 --> 00:00:48.639
즉 리보오스가 있습니다

00:00:48.639 --> 00:00:50.900
탄소들에 순서를 매기겠습니다

00:00:50.900 --> 00:00:54.876
이것은 1번 탄소, 2번 탄소

00:00:54.876 --> 00:00:58.516
3번 탄소, 4번 탄소

00:00:58.516 --> 00:01:00.641
그리고 마지막으로 5번 탄소입니다

00:01:00.641 --> 00:01:04.500
왼쪽의 부분을 살펴보면

00:01:04.640 --> 00:01:05.693
왼쪽의 부분을 살펴보면

00:01:05.693 --> 00:01:07.642
왼쪽의 부분을 살펴보면

00:01:07.642 --> 00:01:10.526
3' 쪽에서 5' 쪽으로 방향으로 되어있습니다

00:01:10.526 --> 00:01:15.180
3' 쪽에서 5' 쪽으로 방향으로 되어있습니다

00:01:15.300 --> 00:01:19.498
아래쪽 말단은 3'이고 위쪽 말단은 5'이 되어

00:01:19.498 --> 00:01:20.886
3'에서 5'의 방향이 되는 것입니다

00:01:20.886 --> 00:01:23.550
3' 말단의 탄소에 인산기가 결합되어 있으며

00:01:23.550 --> 00:01:25.934
위쪽의 5' 말단에 다시 인산기가 연결되어 있고

00:01:25.934 --> 00:01:27.358
이는 다시 3' 쪽과 연결됩니다

00:01:27.358 --> 00:01:28.464
이러한 구조가 반복하여

00:01:28.464 --> 00:01:31.463
5' 쪽에 다시 인산기가 결합하게 됩니다

00:01:31.463 --> 00:01:34.003
오른쪽에 대해 설명을 하면

00:01:34.003 --> 00:01:36.676
역평행 구조를 갖기 때문에

00:01:36.680 --> 00:01:40.300
위쪽 말단이 3'이며 아래쪽 말단은 5'입니다

00:01:40.380 --> 00:01:43.515
위쪽 말단이 3'이며 아래쪽 말단은 5'입니다

00:01:43.515 --> 00:01:44.979
이러한 말단의 위치 및 구조가

00:01:44.979 --> 00:01:47.563
역평행 구조를 만들게 됩니다

00:01:47.563 --> 00:01:49.418
왼쪽과 오른쪽의 골격은

00:01:49.418 --> 00:01:51.449
서로 평행하지만 뒤집혀져 배열되어 있기 때문에

00:01:51.449 --> 00:01:54.661
역평행 구조라고 하게 됩니다

00:01:54.661 --> 00:01:58.833
이쪽이 3' 말단이 되고 이쪽이 5' 말단이 됩니다

00:01:58.833 --> 00:02:00.402
3' 말단과 5' 말단을 아는 것은

00:02:00.402 --> 00:02:02.070
DNA의 복제를 이해하는 과정에 매우 중요합니다

00:02:02.070 --> 00:02:04.030
왜냐하면 DNA 중합 효소가

00:02:04.030 --> 00:02:06.767
DNA 가닥을 신장시키기 위해

00:02:06.767 --> 00:02:09.327
뉴클레오타이드를 말단에 추가하게 되는데

00:02:09.327 --> 00:02:13.900
이때 3' 말단에만 추가할 수 있기 때문입니다

00:02:13.900 --> 00:02:16.828
왼쪽 말단을 예를 들어 살펴보면

00:02:16.828 --> 00:02:18.456
아래쪽 방향으로 내려가도록 신장하는

00:02:18.456 --> 00:02:21.741
방법 밖에 없습니다

00:02:21.741 --> 00:02:24.250
5' 말단이 있는 위쪽 방향으로 DNA 가닥을

00:02:24.250 --> 00:02:27.000
신장할 수 없습니다

00:02:27.000 --> 00:02:29.386
염기를 결합시켜 신장하는 과정은

00:02:29.386 --> 00:02:33.074
3' 말단에서만 가능합니다

00:02:33.080 --> 00:02:38.720
DNA의 신장은 5' 에서 3'의 방향으로만 가능합니다

00:02:38.800 --> 00:02:40.978
3' 쪽에서 계속 붙여나가면

00:02:40.978 --> 00:02:45.038
5' 에서 3'의 방향으로 진행하고 있는 것을 뜻합니다

00:02:45.038 --> 00:02:47.733
3' 에서 5'의 방향으로는 진행할 수 없습니다

00:02:47.733 --> 00:02:52.410
DNA 중합효소를 이용해서 5' 말단을
신장하는 것은 불가능합니다

00:02:52.410 --> 00:02:55.146
DNA 중합효소에 대해서 설명을 하겠습니다

00:02:55.146 --> 00:02:57.046
다양한 인자들에 대해 전체적으로 소개하고 있는

00:02:57.046 --> 00:02:58.985
위의 다이어그램을 확인해보겠습니다

00:02:58.985 --> 00:03:01.023
위의 다이어그램을 확인해보겠습니다

00:03:01.023 --> 00:03:03.512
이쪽에 복제되지 않은

00:03:03.512 --> 00:03:07.270
자연 상태의 DNA 가닥을 볼 수 있습니다

00:03:07.270 --> 00:03:09.769
자연 상태의 DNA 가닥을 볼 수 있습니다

00:03:09.769 --> 00:03:13.591
이쪽에 3'과 5' 말단이 써져있으며

00:03:13.591 --> 00:03:15.436
3' 말단의 가닥을 따라가겠습니다

00:03:15.436 --> 00:03:19.204
3' 말단의 가닥을 따라가면

00:03:19.204 --> 00:03:22.914
끝쪽에 상보적인 5' 말단이 있는 것을 확인할 수 있습니다

00:03:22.914 --> 00:03:26.741
이쪽과 이쪽 끝은 같은 가닥입니다

00:03:26.741 --> 00:03:30.402
아래쪽 가닥을 따라가면

00:03:30.402 --> 00:03:32.409
이쪽 끝의 가닥과 같은 것은 것을 알 수 있습니다

00:03:32.409 --> 00:03:33.654
이쪽 말단이 3' 이며

00:03:33.660 --> 00:03:38.920
이와 연결되는 가닥의 반대쪽 말단은 5'입니다

00:03:38.960 --> 00:03:40.118
전의 동영상에서

00:03:40.118 --> 00:03:41.795
DNA 복제에 대해서 전체적으로

00:03:41.795 --> 00:03:44.154
간단하게 설명을 하였습니다

00:03:44.160 --> 00:03:49.920
전체적인 아이디어는 이중 나선 가닥이

00:03:50.000 --> 00:03:54.031
2 개의 가닥으로 서로 끊기며

00:03:54.031 --> 00:03:56.271
각 가닥에서 새로운 가닥을 생성하여

00:03:56.271 --> 00:03:58.757
DNA 복제가 이루어짐을 알아보았습니다

00:03:58.757 --> 00:04:01.076
DNA 복제가 이루어짐을 알아보았습니다

00:04:01.076 --> 00:04:04.092
DNA 가닥의 모습을 지퍼처럼 생각하면

00:04:04.092 --> 00:04:08.299
지퍼를 열고 각 부분에 새로운 지퍼를 연결하는 것입니다

00:04:08.299 --> 00:04:10.041
실제로는 더욱 복잡한 과정들이 포함되어있습니다

00:04:10.041 --> 00:04:12.419
'지퍼를 열고 새로운 지퍼를 단다' 라는

00:04:12.419 --> 00:04:15.300
표현보다 훨씬 복잡합니다

00:04:15.300 --> 00:04:18.296
복제 과정에 많은 효소들과 다른 것들이 있으며

00:04:18.296 --> 00:04:20.151
심지어 이 다이어그램에도 모든 요소들을

00:04:20.151 --> 00:04:21.845
담지 못했습니다

00:04:21.845 --> 00:04:24.000
우선적으로 중요한 인자들로

00:04:24.000 --> 00:04:26.459
사람들이 DNA 복제에 대해서 이야기를 하면

00:04:26.459 --> 00:04:30.249
반드시 들을 것들을 포함하였습니다

00:04:30.249 --> 00:04:31.576
가장 먼저 일어나는 것을 설명하면

00:04:31.576 --> 00:04:35.484
오른쪽의 DNA가 매우 꼬여있는 것을 볼 수 있습니다

00:04:35.484 --> 00:04:36.445
매우 꼬여있다는 것을 적겠습니다

00:04:36.445 --> 00:04:40.300
매우 꼬여있다는 것을 적겠습니다

00:04:40.300 --> 00:04:41.440
왼쪽에서 DNA 결합을 많이 분해할수록

00:04:41.443 --> 00:04:44.052
오른쪽에서 가닥들이 서로

00:04:44.052 --> 00:04:46.421
더욱 많이 꼬인다는 것을 알 수 있습니다

00:04:46.421 --> 00:04:48.903
지퍼를 열기 위해서

00:04:48.903 --> 00:04:50.584
가닥들이 꼬인 것은 풀어줄 수 있는

00:04:50.584 --> 00:04:54.861
효소가 필요합니다

00:04:54.861 --> 00:04:58.676
이 효소를 DNA 회전효소라고 합니다

00:04:58.676 --> 00:05:00.993
이 효소는 골격 중 일부분을

00:05:00.993 --> 00:05:04.776
일시적으로 분해한 후 꼬인 것을 푼 뒤

00:05:04.776 --> 00:05:07.982
다시 결합을 시키면서 꼬인 것을 푸는데

00:05:07.982 --> 00:05:11.097
전체적인 개념은 꼬인 것을 풀어주는 것입니다

00:05:11.097 --> 00:05:12.762
헬리케이스에 대해서 설명하겠습니다

00:05:12.762 --> 00:05:14.044
가닥들을 분리하는 헬리케이스는

00:05:14.044 --> 00:05:16.351
실제로 그림과 같이 삼각형으로 생기지 않았습니다

00:05:16.351 --> 00:05:18.057
헬리케이스의 구조를 실제로 본다면

00:05:18.057 --> 00:05:19.427
지금 보는 모형보다

00:05:19.427 --> 00:05:21.659
많이 근사할 것입니다

00:05:21.660 --> 00:05:23.460
헬리케이스는

00:05:23.460 --> 00:05:26.874
염기와 염기 사이의 수소 결합을

00:05:26.874 --> 00:05:29.156
끊으면서 가닥을 서로 분리시킵니다

00:05:29.156 --> 00:05:31.550
이와 같은 경우에는 아데닌과 티민이 결합하고 있습니다

00:05:31.550 --> 00:05:35.514
헬리케이스는 이 둘 사이의 결합을 끊게됩니다

00:05:35.520 --> 00:05:39.460
처음에는 꼬인 것을 풀어준 다음에

00:05:39.520 --> 00:05:40.841
헬리케이스가 작용하게 됩니다

00:05:40.841 --> 00:05:42.831
DNA 회전효소가 꼬인 것을 풀어주며

00:05:42.831 --> 00:05:45.555
다음에 헬리케이스가 작용하여 사이의

00:05:45.555 --> 00:05:47.504
결합을 끊게 됩니다

00:05:47.504 --> 00:05:49.744
앞에서 말하였듯이 뉴클레오타이드는

00:05:49.744 --> 00:05:51.109
5'에서 3'의 방향으로만 붙일 수 있기 때문에

00:05:51.109 --> 00:05:53.633
두 개의 가닥은 다른 방식으로

00:05:53.640 --> 00:05:57.580
신장을 하게 됩니다

00:05:57.700 --> 00:05:59.864
아래쪽에 있는 가닥은

00:05:59.864 --> 00:06:02.399
일직선으로 되어 있으며

00:06:02.399 --> 00:06:04.236
이를 선도가닥이라고 합니다

00:06:04.236 --> 00:06:06.428
이쪽이 5' 말단이라는 것을 알아야합니다

00:06:06.428 --> 00:06:07.829
이쪽 방향으로 진행하며

00:06:07.829 --> 00:06:10.349
뉴클레오타이드를 신장할 수 있으며

00:06:10.349 --> 00:06:13.527
최종적으로 이쪽 부분에서 추가됩니다

00:06:13.527 --> 00:06:16.400
이 방향이 5'에서 3' 으로의 방향입니다

00:06:16.500 --> 00:06:20.116
이 다음부터 DNA의 복제가 시작됩니다

00:06:20.120 --> 00:06:22.900
RNA 프라이머가 필요합니다

00:06:22.900 --> 00:06:26.234
RNA 프라이머를 가닥과 결합시켜주는 것은

00:06:26.234 --> 00:06:28.107
DNA 프리메이스입니다

00:06:28.107 --> 00:06:29.684
이에 대해서는 이쪽에 있는

00:06:29.684 --> 00:06:31.967
지연가닥에서 더욱 자세히 설명하겠습니다

00:06:31.967 --> 00:06:33.328
이쪽에 RNA를 추가하게 됩니다

00:06:33.328 --> 00:06:35.650
잘 알아볼 수 있도록 색을 칠하겠습니다

00:06:35.650 --> 00:06:37.768
RNA 프라이머가 이쪽에 결합할 것이며

00:06:37.768 --> 00:06:39.598
프라이머가 위치하고 있기 때문에

00:06:39.598 --> 00:06:44.239
DNA 중합효소가 뉴클레오타이드를

00:06:44.239 --> 00:06:47.159
3'에 추가하며 신장하게 됩니다

00:06:47.159 --> 00:06:49.430
선도가닥의 신장이 보다 쉬운 이유는

00:06:49.430 --> 00:06:53.780
이쪽에 위치한 DNA 중합효소가

00:06:53.780 --> 00:06:55.692
앞에서 말하였듯이

00:06:55.692 --> 00:06:59.107
다이어그램에 나와있는 것처럼 
완벽한 직사각형의 모양을 가지고 있지 않습니다

00:06:59.107 --> 00:07:01.326
사진과는 다르게 훨씬 복잡한 구조를 갖고 있습니다

00:07:01.326 --> 00:07:02.712
이쪽에 중합효소가 있게 되며

00:07:02.712 --> 00:07:07.079
이를 밑에 적어보겠습니다

00:07:07.079 --> 00:07:08.477
열린 지퍼를 생각해보면

00:07:08.477 --> 00:07:11.601
중합효소는 3' 말단에서

00:07:11.601 --> 00:07:13.760
계속적으로 뉴클레오타이드를 결합시키며

00:07:13.760 --> 00:07:17.191
가닥을 신장시킵니다

00:07:17.191 --> 00:07:20.831
이쪽의 부분이 일직선처럼 보입니다

00:07:20.831 --> 00:07:23.232
뉴클레오타이드를 5' 말단에도 추가할 수 있으면

00:07:23.232 --> 00:07:26.893
더욱 쉬울 것입니다

00:07:26.893 --> 00:07:28.433
왜냐하면 다른 종류의 중합효소가

00:07:28.433 --> 00:07:31.128
3'에서 5' 방향으로 신장을 만들면

00:07:31.128 --> 00:07:33.399
그림과 같이 계속적으로 뉴클레오타이드를

00:07:33.399 --> 00:07:35.563
추가할 수 있을 것이고

00:07:35.563 --> 00:07:37.308
이전보다 훨씬 쉽게 복제를 할 수 있을 것입니다

00:07:37.308 --> 00:07:40.011
하지만 실제로는 이렇지 않습니다

00:07:40.011 --> 00:07:43.841
5' 말단에 뉴클레오타이드를 추가할 수 없습니다

00:07:43.841 --> 00:07:46.620
3' 말단이 이쪽에 있는 가닥에 대해서

00:07:46.620 --> 00:07:48.401
설명을 할 것입니다

00:07:48.401 --> 00:07:50.295
이쪽에 있는 가닥의 일부분을 보기 쉽게

00:07:50.295 --> 00:07:52.332
색으로 나타내겠습니다

00:07:52.332 --> 00:07:55.454
표시한 일부분의 왼쪽은 3'이며

00:07:55.460 --> 00:07:59.020
오른쪽은 5'입니다

00:07:59.020 --> 00:07:59.689
그렇기 때문에

00:07:59.689 --> 00:08:03.343
뉴클레오타이드를 계속적으로 추가할 수 없습니다

00:08:03.343 --> 00:08:06.343
그렇다면 생물은 어떻게 이 문제점을 해결할까요?

00:08:07.439 --> 00:08:10.659
DNA의 가닥이 끊기면서 바로 프라이머를

00:08:10.659 --> 00:08:14.278
결합시키는 방법을 통해 해결합니다

00:08:14.278 --> 00:08:17.197
이 다이어그램은 프라이머를 하나의
뉴클레오타이드로 표현하였지만

00:08:17.197 --> 00:08:19.570
실제로는 여러 개의 뉴클레오타이드로 이루어져있으며

00:08:19.570 --> 00:08:21.467
대략 10개의 뉴클레오타이드로 이루어져있습니다

00:08:21.467 --> 00:08:27.000
이쪽 부분에 대략 10개의 
뉴클레오타이드를 추가할 것이며

00:08:27.160 --> 00:08:29.060
이는 DNA 프리메이스가 진행할 것입니다

00:08:29.060 --> 00:08:32.415
DNA 프리메이스가

00:08:32.415 --> 00:08:36.800
위쪽 가닥(지연 가닥)을 이동하면서

00:08:36.800 --> 00:08:38.382
RNA 프라이머를 가닥에 추가해줍니다

00:08:38.382 --> 00:08:41.280
RNA 프라이머를 가닥에 추가해줍니다

00:08:41.280 --> 00:08:42.773
실제로 하나의 뉴클레오타이드가 아니라

00:08:42.773 --> 00:08:45.186
여러 개의 뉴클레오타이드를 결합시킵니다

00:08:45.186 --> 00:08:48.008
RNA 프라이머가 결합하였으니

00:08:48.008 --> 00:08:53.520
중합효소가 5'에서 3'의 방향으로 신장할 수 있으며

00:08:53.520 --> 00:08:56.420
뉴클레오타이드를 3' 쪽에서 추가합니다

00:08:56.420 --> 00:08:58.600
그리는 것과 같이 뉴클레오타이드를

00:08:58.606 --> 00:09:00.918
계속적으로 결합하며 신장하게 됩니다

00:09:00.918 --> 00:09:02.286
프리메이스가 프라이머를 DNA 가닥에 결합시키고

00:09:02.286 --> 00:09:06.766
중합효소가 5'에서 3'의 방향으로 뉴클레오타이드를

00:09:06.766 --> 00:09:12.400
추가하며 신장하는 과정을 생각할 수 있습니다

00:09:12.460 --> 00:09:14.680
이와 같은 방식으로 신장을 하게 되며

00:09:14.684 --> 00:09:16.818
가닥의 뒤쪽에 다시 이와 같은 과정을 반복하게 됩니다

00:09:16.818 --> 00:09:20.665
결국에는 짧은 DNA 절편들로 이루어져있으며

00:09:20.665 --> 00:09:24.492
이 짧은 단편들을 오카자키 절편이라고 합니다

00:09:24.500 --> 00:09:28.180
오카자키 절편입니다

00:09:28.260 --> 00:09:30.750
지연가닥에서 일어나는 것은 생각해보면

00:09:30.750 --> 00:09:31.621
지연가닥에서 일어나는 것은 생각해보면 `

00:09:31.621 --> 00:09:32.705
왜 지연가닥이라고 부르는지 생각해볼 수 있습니다

00:09:32.705 --> 00:09:34.996
지연가닥에서 일어나는 과정은

00:09:35.000 --> 00:09:36.420
DNA 복제 방법 중에서 차선책이라고 할 수 있습니다

00:09:36.560 --> 00:09:39.020
DNA 복제가 진행됨에 따라

00:09:39.020 --> 00:09:41.337
지속적으로 오카자키 절편을 만들어야합니다

00:09:41.337 --> 00:09:45.600
과정 자체가 지연되기 때문에 느리게 진행되지만

00:09:45.600 --> 00:09:49.074
이 절편들이 DNA 연결효소를 통해서

00:09:49.080 --> 00:09:52.200
하나로 연결됩니다

00:09:52.200 --> 00:09:55.927
DNA 연결효소는 절편들을 연결할 뿐만 아니라

00:09:55.927 --> 00:09:59.148
절편에서의 RNA 부분들을

00:09:59.148 --> 00:10:02.102
DNA로 바뀌며 복제를 마무리하게 됩니다

00:10:02.102 --> 00:10:05.623
복제가 완료된 DNA 가닥을

00:10:05.623 --> 00:10:08.293
이쪽에서 찾을 수 있을 것입니다

00:10:08.293 --> 00:10:10.995
모든 과정이 마무리 되면 위쪽의 지연가닥과

00:10:10.995 --> 00:10:12.904
아래쪽의 선도가닥에서

00:10:12.904 --> 00:10:16.321
총 2개의 이중 가닥을 찾을 수 있을 것입니다