Leading and lagging strands in DNA replication | MCAT | Khan Academy

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DNA가 스스로를 어떻게 복제하는지
0:03 - 0:06

조금더 자세히 알아보겠습니다
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구체적으로 어떠한 방식으로 복제를 하고
0:07 - 0:08

어떠한 것들이 복제를 하는 과정에
0:08 - 0:11

관여하는지 알아볼 것입니다
0:11 - 0:13

설명을 하면서 DNA의 3'과 5' 말단에
대해서 말을 많이 할 것인데
0:13 - 0:18

설명을 하면서 DNA의 3'과 5' 말단에
대해서 말을 많이 할 것인데
0:18 - 0:20

만일 이 단어들이 생소하게 느껴지면
0:20 - 0:22

DNA의 역평행 구조에 대한
0:22 - 0:26

동영상을 시청하는 것을 추천합니다
0:26 - 0:28

이전 내용에 대해서 복습을 간단하게 진행하면
0:28 - 0:31

이전 내용에 대해서 복습을 간단하게 진행하면
0:31 - 0:33

이것은 DNA 구조를 확대한 것입니다
0:33 - 0:35

이것은 DNA 구조를 확대한 것입니다
0:35 - 0:38

5'과 3' 말단에 대해 이야기를 하는 것은
0:38 - 0:41

인산-당 골격에 포함되는
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리보오스와 관련이 있습니다
0:45 - 0:47

여기에 5개의 탄소를 가진 당
0:47 - 0:49

즉 리보오스가 있습니다
0:49 - 0:51

탄소들에 순서를 매기겠습니다
0:51 - 0:55

이것은 1번 탄소, 2번 탄소
0:55 - 0:59

3번 탄소, 4번 탄소
0:59 - 1:01

그리고 마지막으로 5번 탄소입니다
1:01 - 1:04

왼쪽의 부분을 살펴보면
1:05 - 1:06

왼쪽의 부분을 살펴보면
1:06 - 1:08

왼쪽의 부분을 살펴보면
1:08 - 1:11

3' 쪽에서 5' 쪽으로 방향으로 되어있습니다
1:11 - 1:15

3' 쪽에서 5' 쪽으로 방향으로 되어있습니다
1:15 - 1:19

아래쪽 말단은 3'이고 위쪽 말단은 5'이 되어
1:19 - 1:21

3'에서 5'의 방향이 되는 것입니다
1:21 - 1:24

3' 말단의 탄소에 인산기가 결합되어 있으며
1:24 - 1:26

위쪽의 5' 말단에 다시 인산기가 연결되어 있고
1:26 - 1:27

이는 다시 3' 쪽과 연결됩니다
1:27 - 1:28

이러한 구조가 반복하여
1:28 - 1:31

5' 쪽에 다시 인산기가 결합하게 됩니다
1:31 - 1:34

오른쪽에 대해 설명을 하면
1:34 - 1:37

역평행 구조를 갖기 때문에
1:37 - 1:40

위쪽 말단이 3'이며 아래쪽 말단은 5'입니다
1:40 - 1:44

위쪽 말단이 3'이며 아래쪽 말단은 5'입니다
1:44 - 1:45

이러한 말단의 위치 및 구조가
1:45 - 1:48

역평행 구조를 만들게 됩니다
1:48 - 1:49

왼쪽과 오른쪽의 골격은
1:49 - 1:51

서로 평행하지만 뒤집혀져 배열되어 있기 때문에
1:51 - 1:55

역평행 구조라고 하게 됩니다
1:55 - 1:59

이쪽이 3' 말단이 되고 이쪽이 5' 말단이 됩니다
1:59 - 2:00

3' 말단과 5' 말단을 아는 것은
2:00 - 2:02

DNA의 복제를 이해하는 과정에 매우 중요합니다
2:02 - 2:04

왜냐하면 DNA 중합 효소가
2:04 - 2:07

DNA 가닥을 신장시키기 위해
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뉴클레오타이드를 말단에 추가하게 되는데
2:09 - 2:14

이때 3' 말단에만 추가할 수 있기 때문입니다
2:14 - 2:17

왼쪽 말단을 예를 들어 살펴보면
2:17 - 2:18

아래쪽 방향으로 내려가도록 신장하는
2:18 - 2:22

방법 밖에 없습니다
2:22 - 2:24

5' 말단이 있는 위쪽 방향으로 DNA 가닥을
2:24 - 2:27

신장할 수 없습니다
2:27 - 2:29

염기를 결합시켜 신장하는 과정은
2:29 - 2:33

3' 말단에서만 가능합니다
2:33 - 2:39

DNA의 신장은 5' 에서 3'의 방향으로만 가능합니다
2:39 - 2:41

3' 쪽에서 계속 붙여나가면
2:41 - 2:45

5' 에서 3'의 방향으로 진행하고 있는 것을 뜻합니다
2:45 - 2:48

3' 에서 5'의 방향으로는 진행할 수 없습니다
2:48 - 2:52

DNA 중합효소를 이용해서 5' 말단을
신장하는 것은 불가능합니다
2:52 - 2:55

DNA 중합효소에 대해서 설명을 하겠습니다
2:55 - 2:57

다양한 인자들에 대해 전체적으로 소개하고 있는
2:57 - 2:59

위의 다이어그램을 확인해보겠습니다
2:59 - 3:01

위의 다이어그램을 확인해보겠습니다
3:01 - 3:04

이쪽에 복제되지 않은
3:04 - 3:07

자연 상태의 DNA 가닥을 볼 수 있습니다
3:07 - 3:10

자연 상태의 DNA 가닥을 볼 수 있습니다
3:10 - 3:14

이쪽에 3'과 5' 말단이 써져있으며
3:14 - 3:15

3' 말단의 가닥을 따라가겠습니다
3:15 - 3:19

3' 말단의 가닥을 따라가면
3:19 - 3:23

끝쪽에 상보적인 5' 말단이 있는 것을 확인할 수 있습니다
3:23 - 3:27

이쪽과 이쪽 끝은 같은 가닥입니다
3:27 - 3:30

아래쪽 가닥을 따라가면
3:30 - 3:32

이쪽 끝의 가닥과 같은 것은 것을 알 수 있습니다
3:32 - 3:34

이쪽 말단이 3' 이며
3:34 - 3:39

이와 연결되는 가닥의 반대쪽 말단은 5'입니다
3:39 - 3:40

전의 동영상에서
3:40 - 3:42

DNA 복제에 대해서 전체적으로
3:42 - 3:44

간단하게 설명을 하였습니다
3:44 - 3:50

전체적인 아이디어는 이중 나선 가닥이
3:50 - 3:54

2 개의 가닥으로 서로 끊기며
3:54 - 3:56

각 가닥에서 새로운 가닥을 생성하여
3:56 - 3:59

DNA 복제가 이루어짐을 알아보았습니다
3:59 - 4:01

DNA 복제가 이루어짐을 알아보았습니다
4:01 - 4:04

DNA 가닥의 모습을 지퍼처럼 생각하면
4:04 - 4:08

지퍼를 열고 각 부분에 새로운 지퍼를 연결하는 것입니다
4:08 - 4:10

실제로는 더욱 복잡한 과정들이 포함되어있습니다
4:10 - 4:12

'지퍼를 열고 새로운 지퍼를 단다' 라는
4:12 - 4:15

표현보다 훨씬 복잡합니다
4:15 - 4:18

복제 과정에 많은 효소들과 다른 것들이 있으며
4:18 - 4:20

심지어 이 다이어그램에도 모든 요소들을
4:20 - 4:22

담지 못했습니다
4:22 - 4:24

우선적으로 중요한 인자들로
4:24 - 4:26

사람들이 DNA 복제에 대해서 이야기를 하면
4:26 - 4:30

반드시 들을 것들을 포함하였습니다
4:30 - 4:32

가장 먼저 일어나는 것을 설명하면
4:32 - 4:35

오른쪽의 DNA가 매우 꼬여있는 것을 볼 수 있습니다
4:35 - 4:36

매우 꼬여있다는 것을 적겠습니다
4:36 - 4:40

매우 꼬여있다는 것을 적겠습니다
4:40 - 4:41

왼쪽에서 DNA 결합을 많이 분해할수록
4:41 - 4:44

오른쪽에서 가닥들이 서로
4:44 - 4:46

더욱 많이 꼬인다는 것을 알 수 있습니다
4:46 - 4:49

지퍼를 열기 위해서
4:49 - 4:51

가닥들이 꼬인 것은 풀어줄 수 있는
4:51 - 4:55

효소가 필요합니다
4:55 - 4:59

이 효소를 DNA 회전효소라고 합니다
4:59 - 5:01

이 효소는 골격 중 일부분을
5:01 - 5:05

일시적으로 분해한 후 꼬인 것을 푼 뒤
5:05 - 5:08

다시 결합을 시키면서 꼬인 것을 푸는데
5:08 - 5:11

전체적인 개념은 꼬인 것을 풀어주는 것입니다
5:11 - 5:13

헬리케이스에 대해서 설명하겠습니다
5:13 - 5:14

가닥들을 분리하는 헬리케이스는
5:14 - 5:16

실제로 그림과 같이 삼각형으로 생기지 않았습니다
5:16 - 5:18

헬리케이스의 구조를 실제로 본다면
5:18 - 5:19

지금 보는 모형보다
5:19 - 5:22

많이 근사할 것입니다
5:22 - 5:23

헬리케이스는
5:23 - 5:27

염기와 염기 사이의 수소 결합을
5:27 - 5:29

끊으면서 가닥을 서로 분리시킵니다
5:29 - 5:32

이와 같은 경우에는 아데닌과 티민이 결합하고 있습니다
5:32 - 5:36

헬리케이스는 이 둘 사이의 결합을 끊게됩니다
5:36 - 5:39

처음에는 꼬인 것을 풀어준 다음에
5:40 - 5:41

헬리케이스가 작용하게 됩니다
5:41 - 5:43

DNA 회전효소가 꼬인 것을 풀어주며
5:43 - 5:46

다음에 헬리케이스가 작용하여 사이의
5:46 - 5:48

결합을 끊게 됩니다
5:48 - 5:50

앞에서 말하였듯이 뉴클레오타이드는
5:50 - 5:51

5'에서 3'의 방향으로만 붙일 수 있기 때문에
5:51 - 5:54

두 개의 가닥은 다른 방식으로
5:54 - 5:58

신장을 하게 됩니다
5:58 - 6:00

아래쪽에 있는 가닥은
6:00 - 6:02

일직선으로 되어 있으며
6:02 - 6:04

이를 선도가닥이라고 합니다
6:04 - 6:06

이쪽이 5' 말단이라는 것을 알아야합니다
6:06 - 6:08

이쪽 방향으로 진행하며
6:08 - 6:10

뉴클레오타이드를 신장할 수 있으며
6:10 - 6:14

최종적으로 이쪽 부분에서 추가됩니다
6:14 - 6:16

이 방향이 5'에서 3' 으로의 방향입니다
6:16 - 6:20

이 다음부터 DNA의 복제가 시작됩니다
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RNA 프라이머가 필요합니다
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RNA 프라이머를 가닥과 결합시켜주는 것은
6:26 - 6:28

DNA 프리메이스입니다
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이에 대해서는 이쪽에 있는
6:30 - 6:32

지연가닥에서 더욱 자세히 설명하겠습니다
6:32 - 6:33

이쪽에 RNA를 추가하게 됩니다
6:33 - 6:36

잘 알아볼 수 있도록 색을 칠하겠습니다
6:36 - 6:38

RNA 프라이머가 이쪽에 결합할 것이며
6:38 - 6:40

프라이머가 위치하고 있기 때문에
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DNA 중합효소가 뉴클레오타이드를
6:44 - 6:47

3'에 추가하며 신장하게 됩니다
6:47 - 6:49

선도가닥의 신장이 보다 쉬운 이유는
6:49 - 6:54

이쪽에 위치한 DNA 중합효소가
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앞에서 말하였듯이
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다이어그램에 나와있는 것처럼
완벽한 직사각형의 모양을 가지고 있지 않습니다
6:59 - 7:01

사진과는 다르게 훨씬 복잡한 구조를 갖고 있습니다
7:01 - 7:03

이쪽에 중합효소가 있게 되며
7:03 - 7:07

이를 밑에 적어보겠습니다
7:07 - 7:08

열린 지퍼를 생각해보면
7:08 - 7:12

중합효소는 3' 말단에서
7:12 - 7:14

계속적으로 뉴클레오타이드를 결합시키며
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가닥을 신장시킵니다
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이쪽의 부분이 일직선처럼 보입니다
7:21 - 7:23

뉴클레오타이드를 5' 말단에도 추가할 수 있으면
7:23 - 7:27

더욱 쉬울 것입니다
7:27 - 7:28

왜냐하면 다른 종류의 중합효소가
7:28 - 7:31

3'에서 5' 방향으로 신장을 만들면
7:31 - 7:33

그림과 같이 계속적으로 뉴클레오타이드를
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추가할 수 있을 것이고
7:36 - 7:37

이전보다 훨씬 쉽게 복제를 할 수 있을 것입니다
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하지만 실제로는 이렇지 않습니다
7:40 - 7:44

5' 말단에 뉴클레오타이드를 추가할 수 없습니다
7:44 - 7:47

3' 말단이 이쪽에 있는 가닥에 대해서
7:47 - 7:48

설명을 할 것입니다
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이쪽에 있는 가닥의 일부분을 보기 쉽게
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색으로 나타내겠습니다
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표시한 일부분의 왼쪽은 3'이며
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오른쪽은 5'입니다
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그렇기 때문에
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뉴클레오타이드를 계속적으로 추가할 수 없습니다
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그렇다면 생물은 어떻게 이 문제점을 해결할까요?
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DNA의 가닥이 끊기면서 바로 프라이머를
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결합시키는 방법을 통해 해결합니다
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이 다이어그램은 프라이머를 하나의
뉴클레오타이드로 표현하였지만
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실제로는 여러 개의 뉴클레오타이드로 이루어져있으며
8:20 - 8:21

대략 10개의 뉴클레오타이드로 이루어져있습니다
8:21 - 8:27

이쪽 부분에 대략 10개의
뉴클레오타이드를 추가할 것이며
8:27 - 8:29

이는 DNA 프리메이스가 진행할 것입니다
8:29 - 8:32

DNA 프리메이스가
8:32 - 8:37

위쪽 가닥(지연 가닥)을 이동하면서
8:37 - 8:38

RNA 프라이머를 가닥에 추가해줍니다
8:38 - 8:41

RNA 프라이머를 가닥에 추가해줍니다
8:41 - 8:43

실제로 하나의 뉴클레오타이드가 아니라
8:43 - 8:45

여러 개의 뉴클레오타이드를 결합시킵니다
8:45 - 8:48

RNA 프라이머가 결합하였으니
8:48 - 8:54

중합효소가 5'에서 3'의 방향으로 신장할 수 있으며
8:54 - 8:56

뉴클레오타이드를 3' 쪽에서 추가합니다
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그리는 것과 같이 뉴클레오타이드를
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계속적으로 결합하며 신장하게 됩니다
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프리메이스가 프라이머를 DNA 가닥에 결합시키고
9:02 - 9:07

중합효소가 5'에서 3'의 방향으로 뉴클레오타이드를
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추가하며 신장하는 과정을 생각할 수 있습니다
9:12 - 9:15

이와 같은 방식으로 신장을 하게 되며
9:15 - 9:17

가닥의 뒤쪽에 다시 이와 같은 과정을 반복하게 됩니다
9:17 - 9:21

결국에는 짧은 DNA 절편들로 이루어져있으며
9:21 - 9:24

이 짧은 단편들을 오카자키 절편이라고 합니다
9:24 - 9:28

오카자키 절편입니다
9:28 - 9:31

지연가닥에서 일어나는 것은 생각해보면
9:31 - 9:32

지연가닥에서 일어나는 것은 생각해보면 `
9:32 - 9:33

왜 지연가닥이라고 부르는지 생각해볼 수 있습니다
9:33 - 9:35

지연가닥에서 일어나는 과정은
9:35 - 9:36

DNA 복제 방법 중에서 차선책이라고 할 수 있습니다
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DNA 복제가 진행됨에 따라
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지속적으로 오카자키 절편을 만들어야합니다
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과정 자체가 지연되기 때문에 느리게 진행되지만
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이 절편들이 DNA 연결효소를 통해서
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하나로 연결됩니다
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DNA 연결효소는 절편들을 연결할 뿐만 아니라
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절편에서의 RNA 부분들을
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DNA로 바뀌며 복제를 마무리하게 됩니다
10:02 - 10:06

복제가 완료된 DNA 가닥을
10:06 - 10:08

이쪽에서 찾을 수 있을 것입니다
10:08 - 10:11

모든 과정이 마무리 되면 위쪽의 지연가닥과
10:11 - 10:13

아래쪽의 선도가닥에서
10:13 - 10:16

총 2개의 이중 가닥을 찾을 수 있을 것입니다

Title:: Leading and lagging strands in DNA replication | MCAT | Khan Academy
Description:: more » « less
Video Language:: English
Team:: Khan Academy
Duration:: 10:19

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Leading and lagging strands in DNA replication | MCAT | Khan Academy

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