Central Dogma(중심원리)란?

1. 탄생 배경

1953년 왓슨과 크릭이 DNA 이중나선 구조를 밝히면서 분자생물학 혁명이 시작되었습니다. 이 혁명은 1960년대 중후반까지 지속되었고, 유전정보가 DNA로부터 RNA를 거쳐 단백질로 전달된다는 센트럴 도그마(Central Dogma) 패러다임이 정립되었습니다. 분자생물학의 기본 원리에 대한 큰 그림이 완성된 것입니다.

 

2. 정의

Central Dogma의 정의는 간략하게 말하면 'DNA에서 RNA로 전사되고, RNA에서 단백질로 번역 된다' 입니다.

Central Dogma를 이루는 기본적인 원리는 3가지로 아래의 그림에 개략적으로 나와있습니다. 

3가지는 DNA replication(DNA 자기복제), Transcription(전사), Translation(번역) 입니다.

 

그림1) Central Dogma

Central Dogma는 DNA로 부터 어떻게 지구상에 존재하는 수 많은 생명체들의 생명현상이 나타나는지 분자 수준에서의 방향성을 밝힌 것 입니다. 

 

 

1) DNA replication (DNA의 자기복제)

DNA는 자기 스스로 똑같이 복제할 수 있습니다. DNA는 하나의 이중 나선 구조이고, 이중 나선이 풀어지며 2개의 단일 가닥이되고, 각각의 가닥이 복제되며 2개의 똑같은 이중 나선이 됨으로써 복제가 이루어집니다.

 

모든 생명체는 DNA를 가진 하나의 세포로 부터 복제되어 생깁니다. 이렇게 똑같은 DNA를 가진 세포가 사람의 경우 약 100조개가 모여 몸의 모든 부분을 이루고 있습니다. 이렇게 되기 위해 오류없이 똑같이 복제가 가능한 분자가 필요했고, DNA가 매우 적당한 분자였습니다. 

 

2) Transcription (전사)

DNA는 세포의 핵 내부에서 매우 안정한 형태로 있기 때문에, 핵 밖에서 DNA의 설계대로 움직일 분자들이 필요합니다.

 

DNA는 스스로 핵 밖으로 나가는 위험을 무릎쓰지않고, DNA처럼 생겼지만 조금 다른 RNA를 만들어 핵 밖에서 움직이도록 합니다. 이때, RNA를 만드는 과정을 전사라고 합니다.

 

RNA는 DNA와 매우 비슷하게 생겼지만, 이중 가닥 구조인 DNA와 달리 단일 가닥 형태입니다.

 

 

3) Translation (번역)

RNA는 핵 밖으로 나와 단백질을 만들기 시작합니다. RNA는 DNA와 마찬가지로 4종류의 염기로 구성되어 있습니다. 염기3개가 아미노산 1개를 암호화 하고있으며, RNA 한 가닥이 아미노산서열을 만들게 됩니다. 

 

이렇게, RNA로 부터 아미노산 서열을 만드는 과정을 번역이라고 합니다. 아미노산 서열은 뭉쳐서 단백질이 됩니다.

 

3. 중요한 이유

이렇게 복제, 전사, 번역 과정이 Central Dogma의 핵심입니다. 이 과정이 왜 중요할까요?

 

모든 생명현상은 정말 다양한 형태의 단백질들이 상호작용함으로써 가능합니다. 이렇게 다양한 단백질들이 설계되어 있는 곳이 DNA입니다.

 

DNA에서 단백질이 되는 기본적인 과정이 Central Dogma 이기 때문에, Central Dogma가 모든 생명 현상의 근간 이라고 볼 수 있습니다.

 

 

이번엔 Central Dogma에 대해 알아보았습니다.

다음에 더 좋은 글로 찾아오겠습니다.
읽어주셔서 감사합니다.

 

 

Reference)

그림 1) : https://www.yourgenome.org/facts/what-is-the-central-dogma