분자생물학 (14) - RNA splicing
2020. 11. 27. 17:53
🧬 Bio/분자생물학
인간의 만들 수 있는 유전자는 20000여개이다. 그러나 인간이 가질 수 있는 서로다른 단백질의 개수는 10만여개가 넘는다. Alternative splicing : 주어진 숫자의 유전자를 가지고 훨씬 더 많은 단백질을 만드는 것 복잡한 생물로 갈수록 인트론이 늘어난다. 인트론을 제거할 때 덜 제거하거나 더 제거하면 심각한 돌연변이가 만들어진다. 따라서 굉장히 정확하게 만들어야 한다. Splicing 기구 Trans-splicing Minor spliceosome RNA 이어맞추기는 다들 알다시피 중합된 pre-RNA에서 인트론(Intron)을 제거하고 엑손(Exon)만 연결하는 것을 뜻한다. 진핵세포에서만 나타나는 현상으로, 일반적으로 고등한 생물로 갈수록 유전자 당 인트론의 수가 증가하는 경향이 나타..
분자생물학 (13) - 진핵세포의 전사
2020. 11. 26. 22:44
🧬 Bio/분자생물학
mRNA - Pol ll 우선은 가장 잘 알려진 mRNA의 전사에 대해 살펴보도록 하자. mRNA는 누가 담당한다? 제 2형 RNA 중합효소(Pol ll)가 담당한다. 진핵생물의 프로모터(Promoter)로 가장 잘 알려진 것은 TATA 박스(TATA box)라 불리는 염기 서열 부위다. 그러나 RNA 중합효소가 스스로 프로모터를 인식하여 결합하지는 못한다. DNA 복제와 비슷하게 RNA 전사 과정에서도 프로모터에 결합하는 여러 전사 조절 단백질들이 복합체를 형성해야 한다. 시험관 조건(In vitro)에서는 DNA 주형에 RNA 중합효소와 프로모터에 관여하는 몇몇 보편 전사인자(GTF, General transcription factor)를 넣어주게 되면 전사가 일어난다. 그러나 실제 생리적 조건(In..
분자생물학 (13) - 전사기작
2020. 11. 25. 21:26
🧬 Bio/분자생물학
RNA 중합효소 이제 RNA에 대해 다루게 된다. 앞에서 DNA의 복제에 대해 알아보았으니 여기에선 RNA 전사에 대해 살펴보게 될 것이다. RNA의 전사는 RNA 중합효소(RNA polymerase)에 의해 일어나는데, DNA 중합효소(DNA polymerase)와 기능적으로 상당히 유사하다. 이 둘은 모두 하나의 주형(Template)을 바탕으로 하여 상보적인 (리보)뉴클레오티드를 차례차례 연결하여 긴 사슬을 형성한다. 마찬가지로 이 둘은 진행성이 높은 효소이며, 연속적인 중합이 일어나지만 혹시라도 잘못된 중합이 일어났을 경우 자체적으로 수선도 가능하다. RNA 중합효소의 진행성 다만 RNA 중합효소의 진행성은 DNA 중합효소에 비하면 많이 떨어지는 편이며, 정확도 역시 DNA 중합효소가 훨씬 더 높..
분자생물학 10장 (2) - DNA 손상
2020. 10. 15. 16:23
🧬 Bio/분자생물학
DNA 손상 자발적 돌연변이 외부에서 특별한 돌연변이 유발원인 발암물질들에 의한 노출에 의해서 유도되는 돌연변이 DNA는 가수분해와 탈아미노화로 자연적인 손상이 일어난다. 1) 자발적 돌연변이 물분자와 접촉하고 있어서 가수분해가 돼서 염기의 어떤 그룹이 떨어져 나가게 된다. Ex) 아미노기가 떨어짐 Deamination : 탈아미노기 시토신 염기의 탈아미노화가 가장 빈번한 가수분해에 의한 손상이다. 시토신(C)은 자연적인 탈아미노화가 일어나 DNA에 비정상 염기인 우라실(U)를 형성한다. 그러면 복제시 아데닌(A)을 들어오게 한다. Depurination : 탈퓨린화 자연적 가수분해에 의해 탈퓨린화가 일어나면 DNA에 염기가 없는 것이 생기게 된다. c. C가 U로 되면 DNA의 U를 발견할 때마다 DN..
분자생물학 10장 (1) - 돌연변이와 mismatch repair
2020. 10. 11. 22:38
🧬 Bio/분자생물학
돌연변이의 성질 염기전이 (transition) : T-> C or A->G 염기교차 (transversion) : T -> G,A or A->C,T 이런 광범위한 DNA의 손상은 transposition에 의한 것이다. 돌연변이가 특히 잘 일어나는 한 부루의 서열이 있다. 단순한 2~4개의 뉴클레오티드 서열의 반복으로 DNA microsatellite 라고 부른다. Mutational hot spot : 자연상태의 돌연변이 비율 돌연변이율 보다 더 높은 비율로 나타날 수 있다. 미세반복서열(STR) 짧은 반복 서열이 늘어나거나 줄어들 수 있다. 염기서열 자체가 변하는게 아니라 반복 횟수의 변화가 생긴다. 개개인마다 이런 반복 수가 다를 수 있다. 어떤 복제 실수는 교정을 회피한다. 실수를 하지만 자기가..
분자생물학 9장 (4) - 텔로미어
2020. 10. 11. 22:07
🧬 Bio/분자생물학
Topoisomerase ll 는 딸 DNA 분자를 분리하는 데 필요하다. 염색체는 크게 2가지 형태이다. 대장균과 같은 Circular DNA 이다. 환형 DNA의 문제점은 복제하고 나서 고리로 엮이게 되는 것이다. 이 엮인 고리는 Topoisomerase ll 가 딸분자를 푼다. Topoisomerase ll 는 이중가닥 DNA 분자를 절단해 이 절단된 틈으로 다른 이중가닥 DNA를 통과시키는 능력이 있다. 선형 염색체의 말단에서는 지체가닥 합성이 불가능하다. 선형 DNA는 고리로 엮이지는 않는다. 헬리카아제가 복제분기점을 계속 풀면서 선도가닥은 쭉 풀지만 지체가닥은 계속 복제되면서 마지막 오카자키 조각의 맨 끝을 DNA로 채울 수 없다. 원래 뒤에 가닥의 3’에 붙여서 채웠지만 그럴 수가 없어서 점..
분자생물학 9장 (3) - Sliding clamp, Clamp loader, DNA pol 3, Replisome
2020. 10. 10. 17:32
🧬 Bio/분자생물학
짧은 RNA 조각을 합성하는 Primase Primase는 Pol 알파와 결합돼서 프라이머를 만든다. 그리고 Pol 델타와 앱실론으로 교체되면서 진정한 DNA가 만들어진다. Sliding clamp가 고정을 시켜줘야 이탈되지 않으면서 DNA 복제의 연속성을 가진다. Sliding clamp는 Pol 델타와 앱실론에 결합한다. 활주 클램프는 DNA 중합효소의 진행성을 크게 증가시킨다. 복제분기점에서 진행성이 높으면 염색체의 복제는 신속히 이루어진다. 신속하게 이루어지는 이유는 DNA 중합효소가 Sliding DNA clamp(활주 클램프)라는 단백질과 결합하기 때문이다. Sliding clamp는 DNA 중합효소의 진행성을 크게 증가시킨다. 앞으로 계속 복제되어야 될 부분이 있는 상황에서 친화도가 높다. ..
분자생물학 9장 (2) - 복제분기점, Primase, Helicase, DNA polymerase
2020. 10. 10. 15:52
🧬 Bio/분자생물학
복제분기점 DNA의 두 가닥 모두 복제분기점에서 함께 합성된다. 선도가닥(leading strand)은 한번 시작이 되면 연속적으로 쭉 진행되고 지체가닥(lagging strand)은 조각조각 복제된 다음에 연결된다. 선도가닥이든 지체가닥이든 프라이머가 있어야하고 프라이머를 합성하는 효소가 Primase다. 프라이머는 RNA 조각이다. 왜 DNA를 복제하는데 RNA 조각을 짧게 연결하는가? RNA 중합효소와 복제의 주역인 DNA 중합효소는 차이가 있다. DNA 중합효소의 첫번째 염기부터 시작은 못하지만 RNA 중합효소는 첫번째 염기부터 갖다 놓을 수 있다. (나중에 다시 언급) 새로운 가닥을 주형으로 작용하게 되면 상보적인 새로운 가닥이 생겨나게 된다. 기존의 부모가닥이 벌어지는 부분이 있다. 그곳이 바..
분자생물학 9장 (1) - DNA 복제
2020. 10. 4. 17:52
🧬 Bio/분자생물학
9장 DNA 복제 DNA 복제 3요소 DNA 합성에는 디옥시뉴클레오티드 3인산과 프라이머, 주형가닥이 필요하다. a. 가장 안쪽 인산기가 알파-인산, 바깥쪽 인산기가 감마-인산이다. b. 주형가닥의 원본, 주형과 짝을 이룬 프라이머(시발체), 디옥시뉴클레오티드 DNA는 프라이머 3' 말단의 신장에 의해 합성된다. OH는 음전기적인 특정이 있어서 양전기적인 특성을 지닌 인산기를 붙일 수 있다. 2인산이 날아가면서 고에너지인산결합이 쓰이고 이것이 화학반응의 원동력이다. DNA 중합효소는 DNA 합성을 촉매하기 위해 단일 활성 부위를 이용한다. DNA 중합효소는 단일 활성부위를 가지고 4종류의 디옥시뉴클레오티드 삼인산의 어느 것이 첨가되든지 그 반응을 촉매한다. DNA 중합효소가 이렇게 촉매적 유연성을 가지는..
분자생물학 8장 (2)
2020. 9. 25. 11:59
🧬 Bio/분자생물학
다수의 DNA 염기서열 비의존적인 접촉이 히스톤 중심과 DNA 사이의 결합을 유도한다. 히스톤 아미노 말단 꼬리는 DNA가 8량체 주위를 에워싸는 것을 안정화 한다. N말단은 바깥에 있으면서 뉴클레오솜을 감쌀 수 있어서 안정화에 기여한다. 히스톤 단백질 중심을 둘러싸고 있는 DNA는 음성의 초나선 구조를 가진다. 손상이 없는 cccDNA : 환형, 두가닥 완벽한 왓슨크릭의 나선 꼬임, 어느 부위도 끊어지지 않는 DNA 히스톤 복합체를 집어넣어서 염색체가 형성되도록 만든다. 인당 backbone을 끊는게 아니라 음성초나선으로 감게 되면 끊지 않는 상태에서 초나선을 만들어서 L값이 변하지 않는다. 이 그림을 통해서 음성초나선을 생체에서 형성한다는 것을 알 수 있다. 그림 잘보기 Topoisomerase를 통..
분자생물학 8장 - 유전체 구조, 염색질 그리고 뉴클레오솜
2020. 9. 25. 11:19
🧬 Bio/분자생물학
유전체 구조 염색질(Chromatin) : DNA + 단백질 결합체 히스톤 : 결합단백질 비히스톤 : DNA 복제, 전사 담당 뉴클레오솜 : DNA + 히스톤 염색체는 원형 혹은 선형일 수 있다. Topoisomerase : 원형 염색체가 복제된 후 딸 분자를 분리하는 역할 모든 세포는 특정수의 염색체를 가진다. 원핵세포는 핵양체(nucleoid)라는 염색체를 가지고 있다. 플라스미드를 가지고 있기도 하다. 핵양체 : 핵과 유사한 물체 진핵세포는 이배체(diploid)이며 주어진 염색체의 두 복사체를 상동체(homolog) 라고 한다. 진핵세포는 내부공간을 나누어 놨다. 유전체의 크기는 생물의 복잡성과 연관되어 있다. 1. 비암화서열은 바로 뒤의 암호화부위의 전사조절부위로 작용한다. Ex) 프로모터 2...
분자생물학 4장 - DNA 입체구조 (2)
2020. 9. 11. 13:17
🧬 Bio/분자생물학
수소결합과 소수성 인력은 서로 상호 협력적이다. 이중나선구조가 유지되려면 양전기적인 요소가 있어야 이중나선 주변이 전기적으로 중성이 되고 두 사이의 거리가 가까워져서 수소결합이 이루어질 수 있다. 진핵세포의 경우 히스톤단백질이 음전하를 상쇄시켜준다. 양쪽가닥에 존재하는 염기들 사이에서 상쇄되므로 두가닥이 묶이게 된다. 안쪽으로 모여서 차곡차고 쌓여야 정렬이되고 수소결합이 가능하게 된다. Base stacking 인력은 상호 협력적이다. 만약 수소결합을 끊으면 더 이상 마주보아야할 이유가 없으므로 구조가 무너지게 된다. 수소결합과 소수성결합은 상호 협력적이다. 또한 수소결합끼리에도 상호 협력적이고 소수성결합끼리도 상호협력적이다. 위에서 A와 T가 수소결합이 되어있으면 그 밑에 수소결합도 위가 결합되어 있으..
분자생물학 4장 - DNA 입체구조 (1)
2020. 9. 8. 13:21
🧬 Bio/분자생물학
DNA는 폴리뉴클레오티드 사슬로 구성되어 있다. 각각의 염기는 선호하는 토토머형을 가진다. 이중나선의 두 가닥은 역평행 방향으로 서로 감고 있다. 이중나선의 두 사슬은 상보적인 서열을 가진다. 이중나선은 염기쌍과 염기중첩에 의해 안정화된다. 수소결합은 염기쌍 형성의 특이성을 위해 중요하다. 염기는 이중나선으로부터 돌출되어 나올 수 있다. DNA는 보통 오른손방향의 이중나선이다. 이중나선은 작은홈과 큰홈을 가진다. 큰홈은 화학적 정보가 풍부하다. 이중나선은 다양한 구조로 존재한다. DNA는 때로 왼손방향 나선을 갖기도 한다. DNA 가닥은 분리되고 재생될 수 있다. 일부 DNA 분자는 원형이다. DNA 입체구조의 특징 인 당 염기 – 염기 당 인 10개가 하나의 턴이 되는 것을 보여주는 실험 모아서 전기영..