핵염기

3. 변형된 핵염기

DNA와 RNA는 핵산 사슬이 형성된 후에 변형된 염기를 포함하고 있다. DNA에서 가장 일반적인 변형된 염기는 5-메틸사이토신이다. RNA에는 슈도유리딘, 다이하이드로유리딘, 이노신, 7-메틸구아노신을 포함하여 많은 변형된 염기들이 있다.^[12][13]

하이포잔틴 및 잔틴은 돌연변이원을 통해 생성되는 염기들이며, 탈아미노화(아미노기를 카보닐기로 치환)를 통해 생성된다. 하이포잔틴은 아데닌으로부터 생성되고, 잔틴은 구아닌으로부터 생성되며,^[14] 유라실은 사이토신의 탈아미노화에 의해 생성된다.

핵염기	뉴클레오사이드

3. 1. 변형된 퓨린 핵염기

핵염기	뉴클레오사이드
하이포잔틴	이노신 I
잔틴	잔토신 X
7-메틸구아닌	7-메틸구아노신 m7G

3. 2. 변형된 피리미딘 핵염기

4. 인공 핵염기

수많은 핵염기 유사체들이 존재한다. 몇몇 그룹은 유전 암호를 확장하기 위해 아이소구아닌 및 아이소사이토신 또는 형광성 2-아미노-6-(2-싸이엔일)퓨린 및 피롤-2-카브알데하이드와 같은 대안적인 추가 염기쌍을 연구하고 있다. 2014년 5월을 기준으로 적어도 하나의 새로운 염기쌍이 발표되었다.^[15]

4. 1. 핵산 유사체의 활용

5. 핵염기와 리보스의 생물 발생 이전의 축합

생명이 어떻게 생겨났는지를 이해하려면 그럴듯한 생물 발생 이전 조건에서 생명의 핵심 구성 요소들을 형성할 수 있는 화학적 경로에 대한 지식이 필요하다. RNA 세계 가설에 따르면 자유 부동(浮動) 리보뉴클레오타이드는 원시 수프에 존재했었다. 이들은 직렬로 결합해서 RNA를 형성하는 기본 분자였다. RNA처럼 복잡한 분자는 반응성이 물리화학적 과정에 의해 지배되는 작은 분자로부터 생성되었음이 틀림없다. RNA는 퓨린 뉴클레오타이드와 피리미딘 뉴클레오타이드로 구성되며, 둘 다 신뢰할 수 있는 정보 전달, 따라서 다윈의 자연선택과 진화에 필요하다. 남(Nam) 등^[16]은 RNA 형성으로 이어지는 핵심 단계인 미세 물방울에서 핵염기와 리보스의 직접적인 축합에 의해 리보뉴클레오사이드가 생성되는 것을 입증했다. 벡커(Becker) 등은 습식-건식 사이클을 사용하여 유사한 결과를 얻어냈다.^[17]

참조

_[1] 학술지 Section 25.2, Purine Bases Can Be Synthesized de Novo or Recycled by Salvage Pathways. https://www.ncbi.nlm[...] 2019-12-11
_[2] 학술지 Carbonaceous meteorites contain a wide range of extraterrestrial nucleobases http://www.pnas.org/[...] PNAS 2011-08
_[3] 웹사이트 NASA Researchers: DNA Building Blocks Can Be Made in Space http://www.nasa.gov/[...] NASA 2011-08-08
_[4] 웹사이트 DNA Building Blocks Can Be Made in Space, NASA Evidence Suggests https://www.scienced[...] 2011-08-09
_[5] 웹사이트 BIOL2060: Translation https://www.mun.ca/b[...] 2020-06-21
_[6] 문서 Role of 5' mRNA and 5' U snRNA cap structures in regulation of gene expression http://www.biogeo.uw[...] 2010-12-13
_[7] 학술지 DNA damage and mutation in human cells exposed to nitric oxide in vitro 1992-04
_[8] 학술지 Section 25.2, Purine Bases Can Be Synthesized de Novo or Recycled by Salvage Pathways. https://www.ncbi.nlm[...] 2019-12-11
_[9] 학술지 Carbonaceous meteorites contain a wide range of extraterrestrial nucleobases http://www.pnas.org/[...] PNAS 2011-08
_[10] 웹인용 NASA Researchers: DNA Building Blocks Can Be Made in Space http://www.nasa.gov/[...] NASA 2011-08-08
_[11] 웹인용 DNA Building Blocks Can Be Made in Space, NASA Evidence Suggests https://www.scienced[...] 2011-08-09
_[12] 웹인용 BIOL2060: Translation https://www.mun.ca/b[...]
_[13] 문서 Role of 5' mRNA and 5' U snRNA cap structures in regulation of gene expression http://www.biogeo.uw[...] 2010-12-13
_[14] 학술지 DNA damage and mutation in human cells exposed to nitric oxide in vitro 1992-04
_[15] 학술지 A semi-synthetic organism with an expanded genetic alphabet 2014-05
_[16] 논문 Abiotic synthesis of purine and pyrimidine ribonucleosides in aqueous microdroplets 2018-01-02
_[17] 논문 Unified prebiotically plausible synthesis of pyrimidine and purine RNA ribonucleotides 2019-10-04