# 이중가닥 DNA 전체의 아데닌 비율이 20%이다. 표준 상보적 염기쌍만 있다고 할 때 구아닌 비율은?

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> language: ko  
> subject: 국민연금공단 심사직 전공 고난도 모의고사 1회

## 문제

이중가닥 DNA 전체의 아데닌 비율이 20%이다. 표준 상보적 염기쌍만 있다고 할 때 구아닌 비율은?

## 보기

1. 10%
2. 20%
3. 40%
4. 30% **✔ 정답**
5. 60%

**정답: 4**

## 해설

이중가닥 DNA에서 A=T, G=C다. A와 T가 각각 20%이므로 나머지 60%를 G와 C가 절반씩 차지하여 G는 30%다. 단일가닥의 염기 비율에는 이 관계를 그대로 적용할 수 없다.

[근거] OpenStax Biology 2e, 14-2-dna-structure-and-sequencing — https://openstax.org/books/biology-2e/pages/14-2-dna-structure-and-sequencing

## 심화 해설

이중가닥 DNA에서 아데닌(A) 비율이 20%라면, 표준 상보적 염기쌍 규칙에 따라 티민(T) 비율도 동일하게 20%가 됩니다. 이는 샤가프의 제1법칙(Chargaff's first parity rule)에 해당하는 내용으로, 이중나선 구조에서 A는 T와, 구아닌(G)은 사이토신(C)과 항상 짝을 이루기 때문입니다[1].

A와 T를 합하면 전체의 40%가 되고, 나머지 60%가 G와 C의 몫입니다. G와 C 역시 상보적 결합으로 그 비율이 서로 같으므로, G는 30%, C도 30%가 됩니다. 따라서 구아닌 비율은 30%입니다.

샤가프의 제1법칙은 이중가닥 DNA 전체에서 A=T, G=C가 성립한다는 원리로, 왓슨-크릭 염기쌍 형성의 직접적인 귀결입니다. 이중나선이 안정적으로 유지되려면 한 가닥의 A에 반대쪽 가닥의 T가 수소결합으로 붙고, G에는 C가 붙어야 하기 때문에 전체 조성에서도 필연적으로 쌍을 이루는 염기의 양이 같아집니다[1].

한편 샤가프의 제2법칙(second parity rule)은 단일 가닥 내에서도 A와 T, G와 C의 비율이 유사하게 나타나는 현상을 말합니다[2]. 이는 이중가닥 전체가 아니라 한 가닥만 떼어 놓고 보았을 때의 규칙성으로, 돌연변이율의 상호관계나 재조합 효율과 관련된 여러 가설로 설명되고 있습니다[2][3]. 제1법칙이 이중나선 구조에서 거의 예외 없이 성립하는 것과 달리, 제2법칙은 일부 바이러스나 세포소기관 DNA에서 예외가 보고되기도 합니다[4].

혼동 주의! 제1법칙은 “이중가닥 전체”의 A=T, G=C를 말하고, 제2법칙은 “한 가닥 내부”에서도 비슷한 비율이 나타난다는 별개의 규칙입니다. 문제에서 이중가닥 DNA 전체의 비율을 물었으므로 제1법칙만 적용하면 충분합니다.

핵심! A%만 알아도 이중가닥 DNA의 모든 염기 비율을 계산할 수 있습니다. A=T, G=C이고 전체 합이 100%이므로, G% = (100% - 2×A%) ÷ 2로 구합니다. 이 문제에서는 (100% - 40%) ÷ 2 = 30%가 됩니다.

GC 함량(GC%)은 생물 종에 따라 다르게 나타나며, 고온 환경에 사는 호열성 세균일수록 GC%가 높은 경향이 있습니다[3]. 이는 G-C 쌍이 A-T 쌍보다 수소결합을 하나 더 가지기 때문에 높은 온도에서도 DNA 이중나선이 더 안정적으로 유지되기 때문입니다. 다만 이는 종 간 차이를 설명하는 샤가프의 GC 규칙에 해당하며, 한 종 내 이중가닥 DNA의 염기 비례 관계를 묻는 이번 문제와는 구분해서 이해해야 합니다[1][3].참고 문헌 (논문 출처)

- [1]Chargaff's legacy.일반논문Forsdyke DR, Mortimer JR (2000) · DOI: 10.1016/s0378-1119(00)00472-8

- [2]Generalised interrelations among mutation rates drive the genomic compliance of Chargaff's second parity rule.일반논문Pflughaupt P, Sahakyan AB. (2023) · DOI: 10.1093/nar/gkad477

- [3]Neutralism versus selectionism: Chargaff's second parity rule, revisited.일반논문Forsdyke DR (2021) · DOI: 10.1007/s10709-021-00119-5

- [4]An Explanation of Exceptions from Chargaff's Second Parity Rule/Strand Symmetry of DNA Molecules.일반논문Rosandić M, Vlahović I, Pilaš I, Glunčić M, Paar V. (2022) · DOI: 10.3390/genes13111929

## 임상 시나리오

이중가닥 DNA 염기 비율 계산A% 하나로 전체 염기 조성 구하기
이중가닥 DNA에서 샤가프 제1법칙에 따라 A=T, G=C가 성립한다. A가 20%이면 T도 20%이므로, A+T는 40%이다.

나머지 60%를 G와 C가 반씩 가지므로, G는 30%, C도 30%가 된다. 공식은 G% = (100% - 2×A%) ÷ 2이다.

주의샤가프 제1법칙은 이중가닥 전체에 적용된다. 단일 가닥 내부의 비율 규칙인 제2법칙과 혼동하지 말 것.

## 핵심 개념

- **샤가프 제1법칙** — 이중가닥 DNA 전체에서 A=T, G=C가 성립하는 규칙으로, 상보적 염기쌍 형성의 직접적 결과이다.
- **상보적 염기쌍** — DNA 이중나선에서 A는 T와, G는 C와 수소결합으로 짝을 이루는 관계이다.
- **GC 함량** — 전체 DNA에서 G와 C가 차지하는 비율로, 종에 따라 다르며 고온 환경의 생물에서 높은 경향이 있다.

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