Gene silencing 요약
2020. 12. 15. 10:21
🧬 Bio/분자생물학
Gene silencing RNAi (RNA interference) 유전자를 침묵시키는 짧은 RNA는 3가지 방식으로 유전자를 침묵시킨다. siRNA (cis-acting) 인공적으로 만들어지거나 더 긴 dsRNA 전구체로부터 만들어진다. cis-acting : 자기를 만들게한 전사체를 조절한다. antisense RNA와 유사하다. Drosha 필요 없음 Dicer에 의한 절단만 필요 RISC 복합체 형성 miRNA (trans-acting) 유전자에서 전사된 기다란 RNA로부터 만들어진다. trans-acting : 자기 유전자에서 만들어져 다른 유전자를 조절한다. Drosha 필요 Dicer 필요 piRNA (piwi-interaction) 주로 생식세포 발견 dsRNA 전구체 필요 없다. Dic..
분자생물학 (21) - Gene silencing
2020. 12. 13. 20:59
🧬 Bio/분자생물학
1. mRNA 붙어서 mRNA 분해 2. mRNA에 붙어서 번역 억제 3. Chromosome remodeling을 해서 표적 유전자 부위를 침묵화 해서 전사를 막는다. 세가지 경로 모두 RISC를 사용한다. 억제기작 3가지, 증폭과정 1가지 miRNA는 자기 유전자가 있고 가공돼서 핵에서 나오면 세포질에서 Dicer에 의해 가공이 한번 더 돼서 최종적으로 miRNA가 된다. 이것이 RISC 복합체를 이룬다. Argonaute : RNA 절단 효소 siRNA가 표적에 결합한다. signal을 증폭하기 위해서 RNA중합효소가 중합을 하고 Dicer로 한단위씩 자른다. miRNA는 유전자 발현조절의 핵심이다. 자기 자신의 유전자에서 1차 전사체가 단일 가닥으로 만들어진다. = Pri-miRNA 가공 1번 =..
분자생물학 정리노트
2020. 12. 12. 12:14
🧬 Bio/분자생물학
13 - 전사기작 RNAP (RNA Pol) vs DNA pol RNAP primer를 필요로 하지 않는다. 염기쌍 유지하지 않고 분리된다. 전사가 여러번 반복적으로 일어난다. 오류율이 높다. 자체적으로 Helicase 활성 갖는다. 한방향성 동시성 : RNA가 합성되자마자 번역 가능 종류 pol l : large rRNA pol ll : mRNA 중합, 대부분의 유전자 전사 pol lll : tRNA, snRNA, 5s rRNA 중합 구성요소 α2ββ'ωσ σ : 개시인자 : 전사 개시할 때만 필요하고, 전사가 진행되는 동안 이탈한다. 구조 : crab claw : 집게 모양 Mg 2+ (Cofactor) 필요 : 뉴클레오타이드 중합시키는 기능 mRNA 전사의 3단계 (initiation, elonga..
분자생물학 (20) - Regulatory RNA
2020. 12. 10. 18:57
🧬 Bio/분자생물학
trans-acting 조절자 역할을 하는 RNA Riboswitch RNA의 앞쪽 부분이 스위치 역할을 한다. Riboswitch는 sis-acting이다. trans-acting이 아니다. a. SAM이라는 물질이 riboswitch에 결합한다. 3, 4가 수소결합을 해버려서 종결인자에 의존하지 않고 전사가 중지되어 버린다. 전사체를 초기에 중단시켜 버린다. 전사 수준 억제 b. 4번의 RBS에 리보솜이 붙지 못한다. 번역이 안일어나게 한다. 번역 수준 억제 CRISPR repeat : 동일한 서열의 반복 spacer : 세균(또는 그 조상)을 공격했던 바이러스의 시퀀스로부터 뽑아낸 서열 동일한 phage에 감염됐을 때 저항성을 갖는다. cas 군단이 근처에 있다. cas = crispr associ..
분자생물학 (19.3) - DNA activation domain 2
2020. 12. 8. 09:21
🧬 Bio/분자생물학
HMGA1이 먼저 붙으면 bending이 돼서 상호협력적으로 전사인자들이 붙어서 발현을 촉진한다. 전사 억제자의 작동 기작 유전자 발현 조절은 다양한 세포 외부에서 전달되는 '신호'에 따라서 전사가 활성이되고 억제가 된다. 결국 특정 유전자의 발현의 조절하면서 진행된다. 활성화자리를 누가 가리고 있다가 신호가 오면 마스크를 벗기고 활성화 자리가 누출된다.
분자생물학 (19.2) - DNA activation domain
2020. 12. 8. 08:55
🧬 Bio/분자생물학
DNA 활성화 영역 ChIP (chromatin immunoprecipitation) chromatin = DNA + 단백질 복합체 우선, DNA와 DNA 결합 단백질을 결합시키는데, 살아있는 세포를 그냥 두면 단백질이 DNA에 붙었다가 곧 자기 할 일을 마치고 떨어진다. 따라서 폼알데하이드를 이용하여 세포를 고정시켜 DNA와 단백질의 결합을 유지하도록 한다. 이후, 초음파나 효소 따위를 이용하여 세포를 부수고 DNA를 200~300bp 정도 크기로 잘게 쪼갠다. 이 과정이 끝났다면 우리가 찾고자 하는 단백질에 대한 단일 클론 항체를 넣어 반응시키면, 항원-항체 응집반응이 일어나 우리가 목표로 하는 DNA들이 바닥에 침강하게 된다. 여기에 열을 가하면 DNA와 단백질의 결합이 풀리며 단백질과 항체는 함께..
분자생물학 (19.1) - Transcriptional regulation in eukaryotes
2020. 12. 7. 21:04
🧬 Bio/분자생물학
DNA 결합 영역 전사조절자의 DNA 결합 영역은 4가지로 나뉜다. 1. Helix-turn Helix 2. Zinc Finger 대표적인 Zinc Finger 활성자 = GAL4 3. Leucine Zipper Zipper의 용도 = dimerization 한쪽 면의 류신들과 다른쪽 면의 마주보는 류신 사이에서 Hydrophobic으로 dimeraziation 해준다. 그리고 끝에 있는 부분들(+)을 통해서 DNA에 결합한다. 4. Helix-loop-helix 그러면 우선 여기서는 활성인자들의 구조에 대해서 살펴보도록 하자. 활성인자는 DNA 결합자리와 활성화 부위가 뚜렷하게 서브유닛으로써 구분되는데, 엑손을 적절히 조합하면 새로운 형태의 활성인자를 만들 수 있다. 그러니까 A라는 활성인자의 DNA ..
분자생물학 (18) - Transcription factor
2020. 12. 6. 15:52
🧬 Bio/분자생물학
원핵생물에서의 발현 조절 세포 내 질소가 낮아지면 NtrC가 인산화가 된다. 결합을 강화기보다는 이미 결합되어 있지만 Closed promoter 에서 Open promoter로 Promoter isomeration을 도와준다. 수은 저항성 유전자. MerR(Regulator, 전사조절자) 입체적으로 돌아가 있기 때문에 결합하기가 어렵다. 그래서 RNAP가 결합할 때 불안정하다. 수은이온은 MerR에 결합하게 되고, 수은이온이 결합된 MerR이 구조변환을 한다. DNA를 틀어서 -35와 -10이 같은 면을 바라보도록 만든다. 결합을 강화시켜서 Closed promoter에서 Open promoter로 바꾼다.
분자생물학 (18) - Transcriptional regulation in prokaryotes 2
2020. 12. 6. 15:23
🧬 Bio/분자생물학
락토스는 짤리거나 Allolactose로 된다. 구조변환 된 Allolactose가 억제자에 결합해서 억제자가 망가진다. 알로락토스가 있을 때는 억제자에 붙는다. 알로락토스가 억제자에 결합하는 부위는 Operator에 억제자가 결합하는 부위와는 다르다. 입체구조가 바뀌어서 결합을 못하는 것이다. repressor가 누수성이 있어서 약간의 전사가 된다. 가끔 떨어진다. 이때 약간의 lacZ가 발현되면서 락토스를 알로락토스로 바꿔주는 효소가 만들어진다. 미래를 위해서 Glucose 있고 없고 glucose 많으면 cAMP 없고, (lactose 없다) -> CAP 불활성 glucose 없으면 cAMP 많다. (lactose 있다) -> CAP 활성
분자생물학 (18) - Transcriptional regulation in prokaryotes
2020. 12. 5. 20:46
🧬 Bio/분자생물학
젖당 없으면 오페론 작동 X -> 젖당분해효소 안 만듦 CAP : RNA중합효소를 프로모터에 붙여주는 역할 cAMP : CAP를 활성화 하는 물질, CAP에 꼭 필요한 물질 포도당 없다면 ATP -> ADP -> cAMP 가 일어난다. 포도당 있다면 ATP 분해과정이 안 일어나서 cAMP가 없다.
분자생물학 - 번역 조절
2020. 12. 5. 20:40
🧬 Bio/분자생물학
잘 생각해보면 굳이 번역하는 걸 조절할 이유가 있을까 싶기도 하다. 어차피 필요한 단백질을 만들기 위해 전사의 조절이 일어나니까. 필요해져서 만든 mRNA를 세포질까지 꺼내와 놓고 필요 없다고 꺼버리는 것은 어떻게 생각해보면 낭비라고 생각할 수도 있다. 그러나 mRNA들 마다 번역을 많이 돌려서 많은 단백질을 합성해야 하는 mRNA가 있고, 조금만 만들고 폐기해야 할 mRNA가 있다. 특히 전사 수준에서 조절하게 되면 아무래도 외부의 환경 변화에 대한 반응이 늦기 마련이다. 따라서 기껏 전사해서 보내놨더니 막상 필요없어지는 경우도 있을 것이다. 이런 여러 이유로 번역의 조절이 필요하다. 조절은 따로 촉진되는 기전은 뚜렷하지 않고 주로 억제하는 방향으로 이루어지는데, 많은 경우 합성한 단백질이 억제 인자로..
분자생물학 (16) - Genetic code
2020. 12. 4. 22:18
🧬 Bio/분자생물학
64개 가지고 20개 아미노산을 지정하다 보니까 2개 이상의 코돈이 같은 아미노산을 지정할 수 있다. 왜 정확하게 1대1로 지정하지 않는가? 만약 돌연변이가 일어나면 단백질 번역이 그 자리에서 중지가 되기 때문에 치명적일 수 있다. 서로 중복되어 있다 = synonyme 워블 가설 (공간적 자유) 퇴화된 코돈들은 UC로 끝나거나 AG로 끝나거나 한다. 즉 앞에 두개만 결정되면 거의 같은 아미노산이다. 따라서 tRNA의 개수는 61개보다 훨씬 적다. 코돈의 세번째 위치는 공간적 자유를 얻어서 정통적인 염기쌍이 아닌 것과 쌍을 이룰 수 있다. 안티코돈의 첫번째 염기가 G일 때는 U나 C만 읽는다. 안티코돈의 첫번째 염기가 C일 때는 G만 읽는다. 첫번째 염기가 공간적으로 제약이 적어서 워블 페어링을 할 수 ..
분자생물학 (15) - Translation 2
2020. 12. 4. 10:18
🧬 Bio/분자생물학
Ribosome 리보솜은 번역이 이루어지는 장소이며 rRNA와 단백질의 큰 복합체다. 앞서 tRNA에서 aaRS 효소의 교정 기작에 대해 짧게 언급했었다. 그러면 리보솜에도 교정 기작이 존재하는가? 리보솜에서는 놀랍게도 교정 기작이 전혀 존재하지 않는다. 만약 tRNA에 아미노산이 잘못 충전되더라도 리보솜에서 아무 문제 없이 번역이 진행된다. 이것을 이용하여 어떤 단백질은 특이한 아미노산을 중간중간 끼워넣기도 하는데 tRNA에 아미노산이 충전된 후 다른 효소에 의해 그 아미노산이 변형되더라도 전혀 문제가 없기 때문이다. 또한, 번역은 DNA의 복제나 RNA 전사와는 달리 상당히 느리게 일어나는 과정이다. 그도 그럴 것이 수많은 tRNA들이 들락날락하며 아미노산을 차례차례 중합하므로 시간적으로 당연히 지연..
분자생물학 (15) - Translation
2020. 12. 3. 17:24
🧬 Bio/분자생물학
전사(Transcription)가 끝났으니 이제 번역(Translation) 단계로 넘어가야 하는데, 번역은 세포질에서 일어나는 과정이다. 진핵세포에서, 이어맞추기 과정까지 모두 끝낸 성숙한 mRNA는 엑손연결복합체(EJC, Exon junction complex)가 결합하여 이것이 확실히 성숙한 mRNA임을 나타낸다. 성숙한 mRNA는 핵공 복합체(Nuclear pore complex)를 통해 세포질로 이동하는데, 특정한 수송 단백질에 의해 결합되어서 이동되는 것으로 여겨진다. 일각에서는 세포 소기관 중 하나인 볼트(Vaults)가 mRNA의 수송에 관여한다는 말도 있지만 확실하진 않다. 볼트의 구조가 핵공 복합체와 상당히 유사하여 처음에는 사실로 여겨졌으나 실험 결과에 따르면 볼트의 발현을 억제해도 ..
분자생물학 (14) - Alternative splicing, Exon shuffling, RNA editing
2020. 11. 30. 23:22
🧬 Bio/분자생물학
다양한 방법으로 인트론을 제거할 수 있다. t-ag : stop 코돈 부위가 있어서 더 짧은 mRNA가 만들어진다. T-ag : stop 코돈 부위가 제거돼서 더 긴 mRNA가 만들어진다. 누굴 더 만들 것이냐? : SR protein이 조절한다. SR protein은 exon2 내부에 결합하여 5' sst를 선택한다. 5' splicing site 2.1 steric hindrance(입체 장애) 2.2 minor, major splicing 3. 초파리 Dscam 유전자 Exon shuffling RNA editing 앞서 진핵생물이 인트론을 가짐으로써 얻을 수 있는 장점으로써 엑손(Exon)의 조합에 따른 다양한 종류의 단백질을 생산할 수 있다는 것을 꼽았다. 하지만 그것과 함게 이어맞추기는 엑손을..