편파적인 이 물질의 비밀

뉴클레오사이드는 N글라이코사이드이다. 피리미딘 또는 퓨린 염기는 당의 아노머 탄소에 연결되어 있다. 피리미딘은 N-1에서, 퓨린은 N-9에서 당과 연결되어 있다. 뉴클레오사이드의 구조는 염기 또는 당과 마찬가지 방식으로 숫자를 매기는데, 다만 당 부분에 대해서는 프라임 부호를 추가한다. N글리코사이드는 O글라이코사이드와 구조가 유사하다. O글라이코사이드에서는 아노머 탄소에 있는 OH기가 OR기로 바뀌어 있고, N글라이코사이드의 경우에는 NR2기로 바뀌어 있다.

 

뉴클레오사이드는 극성 작용기를 많이 가지고 있어서 물에 녹는다. 뉴클레오사이드는 다른 글라이코사이드와 마찬가지로 산성 수용액에 의해서 당과 헤테로 고리 염기로 가수분해한다. 뉴클레오타이드는 뉴클레오사이드의 인산염 에스터이다. 뉴클레오사이드의 당 부분에 있는 하이드록시기는 인산으로 에스터화되어 있다. DNA 뉴클레오타이드에서 2 디옥시 D 리보오스의 5' 또는 3' 위치의 하이드록시기는 에스터화되어 있다.

 

 

뉴클레오타이드는 누클레오사이드의 3다시, 5다시 일인산염 에스터로 명명한다. 이들의 이름은 흔히 약자로 나타낸다. 이 물질의 인산기는 산성이며, 그 구조에서 알 수 있듯이 이 작용기는 생리적인 조건에서 주로 -2가의 음이온으로 존재한다. 뉴클레오타이드는 염기 수용액에 의해서 가수분해하여 뉴클레오사이드와 인산을 형성한다. 인산은 가끔 무기 인산염을 의미하는 Pi로 표기된다.

 

디옥시리보핵산에서 2-디옥시-D리보오스와 인산염 단위는 주 골격에서 교대로 위치해 있다. 리보오스 단위의 3'하이드록시기는 이웃하는 리보오스 단위의 5'하이드록시기와 인산염다이에스터결합에 의해서 연결되어 있다. 헤테로고리 염기는 베타N글라이코사이드결합에 의해서 각 디옥시리보오스 단위의 아노머 탄소와 연결되어 있다. DNA 에서는 어떤 디옥시리보오스 단위에도 하이드록시기가 남아있지 않다.

 

 

 

 

그러나 각 인산염에는 산성의 양성자가 하나 있는데, 이것은 보통 PH7에서 이온화하여 산소 원자가 음으로 하전된 상태로 되어 있다. 이 양성자가 존재한다면 그 물질은 산성이므로 핵산이라는 이름을 갖게 되었다. 수백 또는 심지어는 수백만개의 단위를 가지는 특정한 DNA분자를 완전하게 기술하기 위해서는 그 사슬에 있는 헤테로 고리 염기의 정확한 서열을 알아야한다.

 

핵산의 서열을 결정하는 문제는 원칙적으로 단백질의 경우와 유사하다. 우선 20개의 아미노산으로 이루어진 단백질의 경우와 비교하면 핵산은 단지 4개의 염기만으로 이루어져 있으므로 서열을 정하는 것이 보다 쉬울 것으로 생각할 수 있다. 그러나 실제로는 훨씬 더 어렵다. 가장 작은 DNA라 할지라도 5000개의 뉴클레오 타이드 단위를 가지며, 어떤 경우에는 백만개 또는 그 이상의 단위를 가지고 있다.