목차 일부
서문
1 생물학에서의 진화체계 ... 1
생물체는 수십억 년에 걸쳐 변화해 왔다 ... 1
진화의 이정표 ... 3
생명체는 무생명체에서 생겨난다 ... 3
세포는 분자로 구성된다 ... 3
광합성은 지구의 환경에 변화를 가져왔다 ... 4
성은 적응을 촉진시킨다 ... 5
진핵생물은 '세포 ...
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서문
1 생물학에서의 진화체계 ... 1
생물체는 수십억 년에 걸쳐 변화해 왔다 ... 1
진화의 이정표 ... 3
생명체는 무생명체에서 생겨난다 ... 3
세포는 분자로 구성된다 ... 3
광합성은 지구의 환경에 변화를 가져왔다 ... 4
성은 적응을 촉진시킨다 ... 5
진핵생물은 '세포 속의 세포' 이다 ... 5
다세포성은 세포의 특성화를 가능케 한다 ... 5
세포 내부환경의 통제는 더욱 복잡해졌다 ... 5
다세포 생물의 생장은 조절된다 ... 6
종분화는 생명체의 다양성을 가져온다 ... 7
생명체의 계층구조 ... 7
생물학자들은 각종 수준에 있는 생명체를 연구한다 ... 7
생물다양성은 계층구조로 구성되어 있다 ... 10
'어떻게?'와 '왜?'를 묻고 대답하기 ... 11
가설의 검증이 과학적 연구의 방향을 정해 준다 ... 11
가설연역적 방법의 응용 ... 12
실험은 강력한 도구이다 ... 14
수용된 과학적 이론은 많은 증거로부터 이루어진 것이다 ... 14
모든 형태의 질문을 과학적이라고 할 수는 없다 ... 14
생물학과 대중정책 ... 15
제1부 세포
2 작은 분자 : 구조와 특성 ... 17
원자 : 물질의 구성요소 ... 17
원소는 오로지 한 종류의 원자로 구성된다 ... 18
양성자 수에 의해 원소가 판명된다 ... 19
동위원소는 중성자의 수가 다르다 ... 19
전자의 속성이 화학결합을 결정한다 ... 20
화학결합 : 원자들을 서로 연결함 ... 21
공유결합은 공유한 전자쌍으로 구성된다 ... 22
수소결합은 분자들 사이에 형성될 수 있다 ... 23
이온들은 정전기 인력에 의해 결합을 형성한다 ... 24
극성과 비극성 물질들은 그 자신들끼리 가장 잘 상호작용한다 ... 25
화학반응 : 원자들이 파트너를 바꾼다 ... 26
물 : 구조와 특성 ... 26
물은 독특한 구조와 특별한 성질을 지닌다 ... 27
대부분의 생체 물질은 물에 녹는다 ... 28
산, 염기, 그리고 pH 척도 ... 29
산은 <?import namespace ... m ur
물은 약산이다 ... 30
pH는 수소이온 농도를 측정한 값이다 ... 30
완충용액은 pH 변화를 최소화한다 ... 31
분자의 특성 ... 31
기능기들은 분자에 특이성을 부여한다 ... 32
이성체에서는 같은 원자들이 서로 다른 배열을 갖고 있다 ... 33
3 고분자 : 화학과 생물학 ... 34
고분자 : 거대 중합체 ... 34
축합반응 ... 35
단백질 : 아미노산의 중합체 ... 36
단백질은 아미노산으로 구성되어 있다 ... 36
펩티드결합은 아미노산을 공유결합시킨다 ... 38
단백질의 1차 구조는 자체의 아미노산 서열을 의미한다 ... 38
단백질의 2차 구조는 수소결합을 필요로 한다 ... 39
단백질의 3차 구조는 구부러짐과 접힘에 의하여 형성된다 ... 40
단백질의 4차 구조는 소단위로 구성된다 ... 41
단백질의 표면은 특정한 형태를 갖는다 ... 41
단백질의 형태는 환경에 예민하다 ... 41
샤프로닌은 단백질이 형태를 갖추도록 한다 ... 42
탄수화물 : 당류와 당류 중합체 ... 43
단당류는 단순 당류이다 ... 43
글리코시드결합은 단당류를 결합시킨다 ... 44
다당류는 구조물질 또는 저장에너지의 역할을 한다 ... 45
화학적으로 변화된 탄수화물은 다른 분자단을 포함한다 ... 45
핵산 : 정보 고분자 ... 46
핵산은 고유한 구조와 성질을 갖는다 ... 47
핵산의 고유성은 염기서열 내에 존재한다 ... 47
DNA는 진화관계의 안내자이다 ... 49
뉴클레오티드는 세포 내에서 다른 중요한 역할도 수행한다 ... 50
지질 : 물에 녹지 않는 분자 ... 50
지방과 유지는 에너지를 저장한다 ... 50
인지질은 생체막의 주요부분을 이룬다 ... 51
카로틴류와 스테로이드 ... 51
어떤 지질은 비타민이다 ... 52
왁스코팅은 물을 밀어낸다 ... 53
고분자의 상호작용 ... 53
4 세포의 구조 ... 54
세포 : 생명의 기본 단위 ... 54
세포 크기는 표면적 대 부피비에 의하여 제한된다 ... 55
세포의 관찰에는 현미경이 필요하다 ... 55
모든 세포는 원형질막으로 둘러싸여 있다 ... 57
세포의 구조에는 두 가지 유형이 있다 ... 57
원핵세포 ... 57
모든 원핵세포는 몇 가지 공통적인 특징을 가지고 있다 ... 57
원핵세포에는 특수한 양상이 있다 ... 57
진핵세포 ... 59
세포 내부 구획화는 진핵세포의 기능에 결정적 역할을 한다 ... 59
정보를 취급하는 세포소기관 ... 62
핵은 세포 DNA의 대부분을 저장하고 있다 ... 62
리보좀은 단백질 합성 장소이다 ... 63
세포내막계 ... 64
소포체는 복합공장이다 ... 64
골지체는 단백질을 저장하고, 변형시키며, 포장한다 ... 65
리소좀에는 소화효소가 있다 ... 66
에너지를 가공 처리하는 세포소기관 ... 67
미토콘드리아는 에너지 변환계이다 ... 67
색소체는 광합성을 하거나 물질을 저장한다 ... 68
미토콘드리아와 엽록체는 내생공생의 기원일 것이다 ... 70
이외의 세포소기관 ... 71
퍼록시좀은 특수한 화학반응을 수용하고 있다 ... 71
액포는 물과 용해성 물질로 가득 차 있다 ... 71
세포골격 ... 73
지지와 이동 기능을 가진 미세섬유 ... 73
중간섬유는 견고한 지지요소이다 ... 73
미세소관은 길고 속이 비어 있다 ... 73
미세소관은 편모와 섬모에 힘을 준다 ... 74
세포외구조 ... 76
식물의 세포벽은 주로 섬유소로 되어 있다 ... 76
동물세포는 정교한 세포외 기질을 가지고 있다 ... 77
5 세포막 ... 79
막의 조성과 구조 ... 79
막의 주성분은 지질이다 ... 80
막단백질은 비대칭적으로 분포된다 ... 81
막 탄수화물은 인식부위이다 ... 83
세포 부착 ... 83
세포 부착에는 인식 단백질이 관여한다 ... 83
특수화된 세포연접 ... 83
밀착연접은 조직을 봉합하고 누출을 막는다 ... 84
데스모좀은 세포들을 함께 묶어 준다 ... 85
간극연접은 의사소통의 수단이다 ... 86
막수송의 수동적 과정 ... 86
확산의 물리적 성질 ... 86
단순확산은 막 이중층을 통해 일어난다 ... 87
삼투현상은 막을 통한 물의 확산이다 ... 87
채널단백질은 확산을 돕는다 ... 88
운반체단백질은 물질 결합에 의하여 확산을 돕는다 ... 89
능동수송 ... 90
능동수송은 방향성이 있다 ... 90
일차 및 이차 능동수송은 다른 에너지원에 의존한다 ... 90
세포내 섭취작용과 세포외 배출작용 ... 91
거대분자와 입자는 세포내 섭취작용에 의해 세포 내로 들어온다 ... 92
수용체-매개 세포내 섭취작용은 매우 특이적이다 ... 92
세포외 배출작용은 물질을 세포 밖으로 이동시킨다 ... 93
막은 단순히 장벽만은 아니다 ... 93
막은 역동적이다 ... 94
6 에너지, 효소, 그리고 물질대사 ... 96
에너지와 에너지의 변환 ... 96
에너지의 변화는 물질의 변화와 관련되어 있다 ... 97
제1법칙 : 에너지는 생성되거나 소멸되지 않는다 ... 98
제2법칙 : 모든 에너지가 이용될 수 있는 것은 아니며, 무질서도는 증가하려는 경향이 있다 ... 98
화학반응은 에너지를 방출하거나 흡수한다 ... 100
화학적 평형과 자유에너지는 관련되어 있다 ... 100
ATP : 세포에서의 에너지 전이 ... 102
ATP의 가수분해는 에너지를 방출한다 ... 102
ATP는 발열반응 및 흡열반응과 연계되어 있다 ... 103
효소 : 생물학적 촉매 ... 104
반응이 진행되기 위해서 에너지 장벽은 반드시 극복되어야 한다 ... 104
효소는 특이한 반응 분자에 결합한다 ... 105
효소는 평형에 영향을 주지 않으면서 활성화 에너지 장벽을 낮춘다 ... 106
효소의 활성부위에서 어떤 화학적 사건이 일어나는가? ... 107
기질농도는 반응속도에 영향을 준다 ... 107
분자구조가 효소기능을 결정한다 ... 108
활성부위는 기질 특이적이다 ... 108
효소는 기질에 결합할 때 모양을 변화시킨다 ... 109
어떤 효소들은 작동하기 위해 부가적인 분자를 필요로 한다 ... 109
대사작용과 효소의 조절 ... 110
물질대사는 체계화 경로를 거친다 ... 110
효소활성은 조절된다 ... 110
다른자리입체성 효소는 상호작용을 하는 소단위체를 갖는다 ... 112
효소와 환경 ... 114
7 세포의 화학에너지 수확경로 ... 116
포도당으로부터 에너지 및 전자의 획득 ... 117
세포는 포도당 대사시 자유에너지를 잡는다 ... 117
산화환원반응은 전자와 에너지를 전달한다 ... 117
조효소 NAD는 산화환원반응에서 주요 전자운반자이다 ... 118
포도당으로부터의 에너지 방출에 대한 개요 ... 119
해당과정 : 포도당으로부터 피루브산까지 ... 120
해당과정의 에너지 투입반응은 ATP를 필요로 한다 ... 121
해당과정의 에너지 수확반응은 ATP와 NADH+<m:math ? xmlns ... '"htt
피루브산 산화 ... 124
시트르산회로 ... 124
시트르산회로는 두 개의 CO₂와 환원된 운반자를 생성한다 ... 124
호흡연쇄 : 전자, 양성자 펌프질, 그리고 ATP ... 127
호흡연쇄는 전자를 전달하고 에너지를 방출한다 ... 127
양성자 능동수송은 ATP 생성과 짝지어진 확산이 뒤따라 일어나게 된다 ... 128
발효 : O₂ 없이 포도당으로부터 ATP 생성 ... 131
어떤 발효세포는 젖산, 그리고 다른 세포는 알코올을 생산한다 ... 131
에너지 수득률의 대조 ... 132
대사경로 ... 133
이화작용과 동화작용은 탄소골격을 이용해서 상호전환에 관여한다 ... 133
동화작용과 이화작용은 통합된다 ... 134
에너지 경로의 조절 ... 135
알로스테릭 효과가 물질대사를 조절한다 ... 135
진화는 대사효율을 증가시켰다 ... 136
8 광합성 : 태양으로부터의 에너지 ... 137
광합성 반응물과 생성물의 동정 ... 137
광합성의 두 경로 : 개요 ... 138
빛과 색소의 특성 ... 139
빛은 광자라고 하는 다발로 들어온다 ... 139
광자를 흡수하면 색소는 들뜬상태가 된다 ... 141
빛 흡수와 생물학적 활성은 파장에 따라 다르다 ... 141
광합성은 엽록소와 보조색소들을 사용한다 ... 142
명반응 : 빛 흡수 ... 142
들뜬 엽록소는 환원제로 작용한다 ... 143
전자 흐름, 광인산화, 그리고 환원 ... 144
비순환적 전자흐름은 ATP와 NADPH를 생산한다 ... 144
순환적 전자흐름은 ATP는 만들지만 NADPH는 만들지 않는다 ... 145
화학삼투는 ATP의 공급원이다 ... 146
광합성 과정은 진화의 산물이다 ... 147
CO₂로부터 당의 합성 : 캘빈-벤슨회로 ... 147
동위원소 표지 실험으로 캘빈-벤슨회로의 단계를 밝힌다 ... 147
캘빈-벤슨회로는 세 과정으로 구성된다 ... 148
광호흡과 그의 진화적 결과 ... 148
광호흡에서는 RuBP는 O₂와 반응한다 ... 150
어떤 식물은 광호흡을 거치지 않는 체계를 진화시켰다 ... 150
CAM 식물도 PEP 카르복시화효소를 사용한다 ... 152
식물에서의 대사경로 ... 153
제2부 정보와 유전
9 염색체, 세포주기, 그리고 세포분열 ... 155
세포증식 시스템 ... 155
원핵생물은 분열에 의해 나누어진다 ... 156
진핵생물은 유사분열이나 감수분열에 의해 나누어진다 ... 157
간기와 세포분열의 통제 ... 158
싸이클린과 기타 단백질이 세포주기 단계를 신호한다 ... 158
생장인자들은 세포가 분열토록 자극시킬 수 있다 ... 160
진핵생물 염색체 ... 160
염색질은 DNA와 단백질로 되어있다 ... 160
염색질 단백질은 염색체 내의 DNA를 정리한다 ... 161
유사분열 : 유전정보의 정확한 복제물을 분배한다 ... 162
중심체는 세포분열의 면을 정한다 ... 162
방추사는 전기 동안에 만들어진다 ... 163
전기 염색체는 두 개의 염색분체로 되어 있다 ... 164
염색체 이동은 매우 조직적으로 이루어진다 ... 164
말기 때 핵이 다시 만들어진다 ... 164
세포질분열 : 세포질의 분할 ... 165
생식 : 유성생식과 무성생식 ... 165
유사분열에 의한 생식은 유전적 동질성을 갖는다 ... 165
감수분열에 의한 생식은 유전적 다양성을 띤다 ... 166
중기 염색체의 수, 모양, 크기가 핵형을 결정한다 ... 166
감수분열 : 두 번의 핵분열 ... 169
제1감수분열에서 염색체 수가 감소된다 ... 170
제2감수분열에서 염색분체가 분리된다 ... 171
감수분열은 유전적 다양성을 갖게 한다 ... 172
감수분열시의 착오 ... 182
이수성은 유전적 이상을 가져온다 ... 173
배수체는 세포분열에 어려움을 갖게 할 수 있다 ... 173
세포사 ... 173
10 유전학 : 멘델과 그 이후 ... 175
유전학의 창설 ... 175
식물 재배자들은 양친이 모두 유전에 동등하게 기여한다는 것을 보여주었다 ... 176
멘델의 발견은 수십 년 동안 간과되었다 ... 176
멘델의 실험과 유전법칙 ... 177
멘델은 정교한 연구 계획을 고안하였다 ... 177
멘델의 실험 Ⅰ은 단성잡종 교배를 실험한 것이다 ... 178
멘델의 제1법칙은 대립유전자가 분리한다는 것을 말해 준다 ... 180
멘델은 검정교배를 통하여 자신의 가설을 증명하였다 ... 181
멘델의 제2법칙은 서로 다른 유전자들의 대립유전자들은 독립적으로 분리한다는 것을 말해 준다 ... 181
퍼네트 사각형 또는 확률 계산 : 방법의 선택 ... 183
멘델의 법칙은 사람의 가계도에서도 볼 수 있다. ... 184
대립유전자와 그들 상호작용 ... 186
새로운 대립유전자는 돌연변이에 의해 생긴다 ... 186
많은 유전자들이 복대립유전자를 갖고 있다 ... 186
우성은 일반적으로 완전하지 않다 ... 186
공동우성에서는 두 개의 대립유전자 모두가 발현된다 ... 187
어떤 대립유전자는 다수의 표현형적 효과를 지닌다 ... 188
유전자 상호작용 ... 188
어떤 유전자는 다른 유전자의 효과를 바꾼다 ... 188
잡종 강세는 새로운 유전자 조합이나 상호작용의 결과이다 ... 189
다중유전자는 양적 유전을 매개한다 ... 189
환경은 유전자 작용에 영향을 준다 ... 190
유전자와 염색체 ... 190
동일 염색체상의 유전자는 서로 연관되어 있다 ... 191
유전자는 염색분체 사이에서 교환될 수 있다 ... 192
유전학자들은 진핵 염색체 지도를 만든다 ... 193
성결정과 반성유전 ... 194
성은 서로 다른 종에서 서로 다른 방식으로 결정된다 ... 194
X와 Y 염색체는 서로 다른 기능을 갖고 있다 ... 195
성염색체상의 유전자는 특수한 방식으로 유전한다 ... 196
사람은 많은 반성유전 형질을 지니고 있다 ... 197
비핵유전 ... 197
11 DNA와 유전에서의 역할 ... 199
DNA : 유전물질 ... 199
한 형태의 세균의 DNA는 다른 형태의 세균을 유전적으로 형질전환 한다 ... 200
형질전환 원리는 DNA이다 ... 201
바이러스의 복제 실험이 DNA가 유전물질이라는 것을 확증하다 ... 201
DNA 구조 ... 203
X선 결정학은 DNA 구조에 대한 증거를 제공하였다 ... 203
DNA의 화학 조성이 알려졌다 ... 203
왓슨과 크릭은 이중나선을 기술하였다 ... 204
네 가지 주요 특성이 DNA 구조를 정의한다 ... 204
DNA의 이중나선 구조는 기능을 수행하는 데 필수적이다 ... 206
DNA 복제 ... 206
세 가지 형태의 DNA 복제가 가능하다 ... 206
메셀손과 스탈은 DNA 복제는 반보존적이라는 것을 증명하였다 ... 207
DNA 복제 메커니즘 ... 209
DNA는 복제복합체를 헤치고 지나간다 ... 210
작고 원형인 DNA들은 단일 복제원점으로부터 복제되고, 크고 선형인 DNA들은 다수의 복제원점을 가지고 있다 ... 210
DNA 중합효소는 프라이머를 필요로 한다 ... 210
DNA 중합효소 Ⅲ가 새로운 DNA 사슬을 연장시킨다 ... 212
지연사슬은 오카자키 절편으로 합성된다 ... 212
DNA 교정과 수선 ... 213
교정과 수선 메커니즘은 DNA 복제가 정확하다는 것을 보증한다 ... 214
DNA 수선은 에너지를 요구한다 ... 215
DNA 복제의 실제 응용 ... 215
DNA의 뉴클레오티드 서열이 결정될 수 있다 ... 215
중합효소 연쇄반응은 다수의 DNA 복사물을 만든다 ... 217
12 DNA로부터 단백질까지 : 유전자형과 표현형 ... 219
하나의 유전자, 하나의 폴리펩티드 ... 219
DNA, RNA, 그리고 정보의 흐름 ... 221
RNA는 DNA와 다르다 ... 221
정보는 유전자가 발현될 때 한 방향으로 흐른다 ... 222
RNA 바이러스는 중심원리를 변형시킨다 ... 223
전사 : DNA의 매개에 의한 RNA 합성 ... 223
전사의 개시는 프로모터와 RNA 중합효소를 필요로 한다 ... 223
RNA 중합효소는 전사체를 신장시킨다 ... 225
전사는 특정한 염기서열에서 종결한다 ... 225
유전암호 ... 225
유전암호는 중복되어 있으나 모호하지는 않다 ... 226
생물학자들은 인공 메신저를 사용하여 유전암호를 풀었다 ... 226
해독의 준비 : RNA, 아미노산과 리보솜의 연결 ... 227
운반 RNA는 특수한 아미노산을 운반하고 특정 코돈에 결합한다 ... 227
활성화 효소가 올바른 tRNA와 아미노산을 연결시킨다 ... 228
리보솜은 해독을 위한 집결지이다 ... 229
해독 : RNA의 지시에 의한 폴리펩티드 합성 ... 230
해독은 개시복합체로 시작한다 ... 230
폴리펩티드는 N말단으로부터 신장한다 ... 231
신장은 계속되고 폴리펩티드는 생장한다 ... 232
방출인자가 해독을 종결시킨다 ... 232
해독의 조절 ... 232
어떤 항생제는 해독을 억제하는 작용을 한다 ... 233
폴리솜 형성은 단백질 합성 속도를 증가시킨다 ... 233
해독 후의 사건 ... 233
단백질에 있는 화학신호가 그들을 세포 내의 목적지로 안내한다 ... 234
많은 단백질은 해독 후 변형된다 ... 235
돌연변이 : 유전자에 있는 유전될 수 있는 변화 ... 236
점돌연변이는 단일 염기에서의 변화이다 ... 237
염색체 돌연변이는 유전물질에서 광대한 변화이다 ... 238
돌연변이는 자연발생적이거나 유도된다 ... 239
돌연변이는 진화의 원료이다 ... 240
13 바이러스 및 원핵생물의 유전학 ... 242
유전자의 성질을 입증하기 위하여 원핵생물과 바이러스를 이용하다 ... 242
바이러스 : 생식과 재조합 ... 243
과학자들은 바이러스를 볼 수 있기 전부터 연구하였다 ... 243
바이러스는 살아 있는 세포의 도움을 받아서만 증식할 수 있다 ... 243
바이러스에는 다양한 종류가 있다 ... 244
박테리오파지는 용균주기 또는 용원주기에 의해 증식한다 ... 244
동물바이러스는 다양한 증식주기를 갖는다 ... 246
많은 식물바이러스는 벡터의 도움을 받아 퍼진다 ... 247
비로이드는 완전히 RNA로만 이루어진 감염성 물체이다 ... 248
원핵생물 : 증식, 돌연변이 및 재조합 ... 249
원핵생물의 증식은 클론을 낳는다 ... 249
어떤 세균은 접합하여 유전자를 재조합시킨다 ... 249
형질전환에서 세포는 주변으로부터 유전자를 취한다 ... 251
형질도입에서 바이러스는 한 세포에서 다른 세포로 유전자를 운반한다 ... 251
플라스미드는 세균에 있는 부가적인 염색체이다 ... 251
전위인자는 플라스미드와 염색체 안에서 유전자를 이동시킨다 ... 253
원핵생물에서 유전자 발현의 조절 ... 254
전사의 조절은 에너지를 보존한다 ... 254
단일 프로모터가 인접한 유전자의 전사를 조절한다 ... 255
오페론은 원핵생물에서 전사의 단위이다 ... 255
전사를 유도하는 작동자 - 억제물질의 조절 : lac 오페론 ... 256
전사를 억제하는 작동자 - 억제물질의 조절 : trp 오페론 ... 257
단백질 합성은 프로모터의 효능을 증가시킴으로써 조절될 수 있다 ... 257
바이러스에서 전사의 조절 ... 259
원핵생물의 게놈 ... 260
기능유전체학은 유전자의 서열과 기능을 연계시킨다 ... 260
원핵생물의 게놈 염기서열은 의학적으로 응용된다 ... 261
어떤 유전자가 세포의 생활에 필요한가? ... 261
14 진핵생물의 게놈과 발현 ... 263
진핵생물의 게놈 ... 263
진핵생물 게놈은 원핵생물 게놈보다 더 크고 더 복잡하다 ... 264
효모의 게놈은 원핵생물의 모델에 약간의 진핵생물의 기능을 첨가한다 ... 265
선충의 게놈은 발달의 복잡성을 추가하였다 ... 266
초파리의 게놈은 놀랍게도 적은 수의 유전자를 가지고 있다 ... 266
다른 생물체에 대한 유전자 서열 결정도 빠르게 진행되고 있다 ... 267
진핵생물의 게놈에 있는 반복서열 ... 267
고도반복서열이 다수의 사본으로 존재한다 ... 267
말단소립은 염색체의 말단에 있는 반복서열이다. ... 267
어떤 중간반복서열은 전사된다 ... 268
전위인자는 게놈을 따라 움직인다 ... 269
단백질 암호화 유전자의 구조 ... 270
단백질을 암호화하는 유전자는 암호화하지 않은 내부와 측면서열을 포함하고 있다 ... 270
많은 진핵생물 유전자는 유전자 가계의 일원이다 ... 272
RNA 가공과정 ... 273
단백질을 암호화하는 유전자의 일차 전사체는 양쪽 말단에서 변형된다 ... 273
스플라이싱은 일차 전사체로부터 인트론을 제거한다 ... 274
전사 조절 ... 275
특수한 유전자는 선택적으로 전사된다 ... 275
유전자는 염색체 구조에 의해 불활성화될 수 있다 ... 279
DNA서열은 새로운 위치로 움직여서 전사를 활성화시킨다 ... 280
선택적 유전자 증폭 결과 전사를 위한 더 많은 주형이 만들어진다 ... 281
전사 후 조절 ... 281
서로 다른 mRNA가 선택적 스플라이싱에 의해 같은 유전자로부터 만들어질 수 있다 ... 281
mRNA의 안정성은 조절될 수 있다 ... 282
해독 조절과 해독 후 조절 ... 282
mRNA의 해독은 조절될 수 있다 ... 282
프로테아좀은 해독 후 단백질의 수명을 조절한다 ... 283
15 세포신호와 정보소통 ... 284
신호 ... 285
세포는 자연환경이나 다른 세포로부터 온 신호를 받는다 ... 285
신호의 표시는 수용체, 전달 및 효과를 포함한다 ... 285
수용체 ... 287
수용체는 신호에 적합한 결합부위를 지니고 있다 ... 287
다양한 종류의 수용체가 있다 ... 288
전달자 ... 290
단백질 키나아제 캐스케이드는 수용체 결합 반응을 증폭시킨다 ... 291
환산 AMP는 흔히 볼 수 있는 2차 전령자이다 ... 292
두 가지 2차 전령자가 지질로부터 유래된다 ... 293
칼슘이온은 많은 신호전달경로에 관여한다 ... 293
산화질소는 2차 전령자로 작용할 수 있는 가스이다 ... 295
신호전달은 매우 잘 조절된다 ... 295
효과 ... 296
막통로는 열려 있다 ... 296
효소 활성은 변한다 ... 297
서로 다른 유전자가 전사된다 ... 297
세포와 세포 사이의 직접 대화 ... 298
동물세포는 간극연접으로 대화한다 ... 298
식물세포는 원형질연락사로 대화한다 ... 298
16 발달 : 유전자의 차등 발현 ... 300
발달과정 ... 300
발달은 생장, 분화 및 형태형성으로 이루어져 있다 ... 301
발달이 진행됨에 따라 세포는 더욱 더 특수화된다 ... 301
결정은 분화를 앞선다 ... 302
세포 분화에서의 차별적 유전자 발현의 역할 ... 302
분화는 일반적으로 게놈에서의 비가역적인 변화를 포함하지 않는다 ... 303
줄기세포는 환경신호에 의해 분화하도록 유도될 수 있다 ... 305
유전자는 세포 분화 과정에서 차등적으로 발현된다 ... 306
세포 결정에서 극성의 역할 ... 307
세포 결정에서 배아 유도작용의 역할 ... 307
조직은 유도물질을 분비함으로써 이웃한 부위의 발달을 지시한다 ... 308
단일 세포가 그들의 이웃에서 변화를 유도할 수 있다 ... 309
기관의 발달에서 패턴 형성의 역할 ... 310
어떤 세포는 죽도록 프로그램화되어 있다 ... 310
식물은 기관 결정 유전자를 가지고 있다 ... 311
식물과 동물은 위치정보를 이용한다 ... 312
몸의 분절형성에서의 차등적 유전자 발현의 역할 ... 312
모계 영향 유전자가 극성을 결정한다 ... 313
분절형성 유전자와 호메오 유전자는 모계 영향 유전자 다음에 작용한다 ... 313
Drosophila의 발달은 일련의 전사 조절의 결과이다 ... 314
호메오 돌연변이는 대규모의 영향을 준다 ... 314
호메오박스를 가지고 있는 유전자는 전사인자를 암호화한다 ... 315
진화와 발달 ... 315
17 재조합 DNA와 생명공학 ... 318
DNA의 절단과 재접합 ... 319
제한효소는 특수한 서열에서 DNA를 절단한다 ... 319
겔 전기영동은 DNA 절편의 크기를 인식한다 ... 320
재조합 DNA는 시험관에서 만들어질 수 있다 ... 321
유전자 클로닝 ... 322
유전자는 원핵생물이나 진핵생물의 세포에 삽입될 수 있다 ... 322
벡터는 새로운 DNA를 숙주세포로 운반할 수 있다 ... 322
재조합 DNA를 숙주세포에 삽입시킬 수 있는 여러 방법이 있다 ... 324
유전 마커는 재조합 DNA를 간직한 세포를 인식시킨다 ... 325
클로닝을 위한 유전자의 출처 ... 326
유전자 라이브러리는 게놈의 조각을 갖고 있다 ... 326
mRNA의 DNA 사본을 만들 수 있다 ... 327
DNA는 실험실에서 화학적으로 합성될 수 있다 ... 327
DNA는 실험실에서 돌연변이화할 수 있다 ... 327
DNA 조작을 위한 부가적인 도구 ... 328
유전자는 상동 재조합에 의해 불활성화될 수 있다 ... 329
DNA 칩은 DNA 돌연변이와 RNA 발현을 알려줄 수 있다 ... 329
앤티센스 RNA와 리보자임은 특수한 유전자의 발현을 막을 수 있다 ... 330
생명공학 : DNA 조작의 응용 ... 330
발현벡터는 세포를 단백질 공장으로 바꿀 수 있다 ... 331
의학적으로 유용한 단백질이 DNA 기술에 의해 만들어질 수 있다 ... 332
DNA 조작은 농업을 변화시키고 있다 ... 333
생명공학에 대하여 공공의 관심이 있다 ... 336
DNA 지문법은 중합효소 연쇄반응을 이용한다 ... 337
18 분자생물학과 의학 ... 339
표현형으로서의 단백질 ... 340
많은 유전병들이 비정상적인 단백질 또는 단백질의 결손으로 발생된다 ... 340
프리온 질환은 단백질 구조 질환이다 ... 342
대부분의 질병은 유전적 요인과 환경적 요인에 의해 발생된다 ... 343
사람의 유전병에는 여러 가지 유전패턴들이 있다 ... 343
돌연변이와 인간 질병 ... 344
유전자를 찾는 논리적인 방법은 단백질로부터 시작하는 것이다 ... 344
염색체 결손의 경우에는 유전자를 먼저 찾고 그 다음에 단백질을 분리한다 ... 344
DNA 표지에 의해 중요한 유전자의 위치를 알아낼 수 있다 ... 345
사람의 유전자 돌연변이는 크기가 다양하다 ... 346
트리플릿 반복이 증가할 때 유전자 손상의 우려가 생긴다 ... 347
유전체 각인현상은 포유류는 부모를 필요로 한다는 것을 보여 준다 ... 348
인간의 유전적 변이를 검출하는 것 ... 348
비정상의 표현형을 검색할 때 단백질의 발현을 이용할 수 있다 ... 348
비정상 유전자를 검색하는 데는 여러 방법이 있다 ... 349
암 : 유전적 변화의 질병 ... 351
암세포는 정상세포와 다르다 ... 351
어떤 암은 바이러스에 의해 생긴다 ... 352
대부분의 암은 유전적 돌연변이에 의해 일어난다 ... 352
많은 암들에서 두 종류의 유전자가 변화된다 ... 353
정상세포에서 암세포로 가는 과정은 복잡하다 ... 354
유전병의 치료 ... 355
치료의 한 방법은 표현형을 변형시키는 것이다 ... 355
유전자 요법은 특정한 치료에 대한 희망을 주고 있다 ... 356
인간 유전체의 염기서열 결정 ... 357
유전체 염기서열 결정에는 두 가지 방법이 있다 ... 358
인간 유전체는 단순한 염기서열 그 이상의 의미가 있다 ... 359
유전정보는 어떻게 이용되어야만 하는가? ... 360
19 질병의 자연방어 ... 361
방어세포들과 단백질들 ... 362
백혈구들은 많은 방어역할을 한다 ... 362
면역계 단백질들은 병원성 인자들과 결합하거나 다른 세포들에게 신호를 전달한다 ... 363
선천성 방어 ... 364
보호벽들과 국소인자들이 침투자들로부터 몸을 방어해 준다 ... 364
선천성 방어에는 화학적 과정과 세포적 과정이 있다 ... 365
특이적 방어 : 면역반응 ... 367
면역반응의 네 가지 특징들 ... 367
서로 상호작용하는 두 가지 면역반응이 있다 ... 367
클론선택설은 면역반응의 특징적인 속성을 설명한다 ... 368
면역학적 기억과 면역성은 클론선택설에서 비롯된다 ... 368
동물들은 자기와 비자기를 구별하며 자신의 항원에는 관대하다 ... 369
B세포 : 체액성 면역반응 ... 371
어떤 B세포들은 형질세포들로 발달한다 ... 371
항체들은 공통된 구조를 갖고 있지만 다른 종류로 나뉜다 ... 371
하이브리도마는 단일클론항체를 만든다 ... 373
T세포 : 세포성 면역반응 ... 374
T세포 수용체는 두 종류의 T세포들에서 발견된다 ... 374
주조직적합성 복합체는 면역계에 항원을 제공하는 단백질이다 ... 375
보조 T세포와 NHC Ⅱ 단백질들은 체액성 면역반응에도 작용한다 ... 376
세포독성 T세포들과 MHC Ⅰ 단백질들은 세포성 면역반응을 일으킨다 ... 376
MHC 분자들은 자기 관용에 관련되어 있다 ... 377
MHC 분자들은 조직이식 거부현상에 책임이 있다 ... 377
항체 다양성의 유전학적 근거 ... 378
항체의 다양성은 DNA 재배열과 기타 돌연변이에서 비롯된다 ... 378
B세포는 어떻게 특정한 중사슬을 갖게 되는가? ... 379
일정부위가 클래스 스위칭에 관여한다 ... 380
동물 방어체계들의 진화 ... 381
면역계의 질병들 ... 381
부적절하게 활동적인 면역계는 문제를 일으킨다 ... 381
AIDS는 면역결핍 질환이다 ... 382
HIV 감염과 복제는 <m:math ? xmlns ... '"htt
HIV에 의한 감염의 치료는 분자생물학 지식에 의존한다 ... 384
제3부 진화의 과정
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