진핵세포의 전사제어

목차

Ⅰ. RNA의 전사
1. 전사에서 DNA 주형이 갖추어야 할 요소
2. RNA polymerase
3. 원핵세포의 전사기구
4. 진핵세포의 전사기구

Ⅱ. 전사후 RNA의 가공
1. tRNA의 가공
2. rRNA의 가공
3. mRNA의 가공

본문내용

e에 의해 절단되어 일정한 크기의 중간체 RNA를 생성한다. 사람의 세포에서는 이러한 반응에 RNase Ⅲ이 관여하고 있으며 methyl화된 배열을 절단될 신호로 하여 불필요한 부위는 제거된다.
원핵세포에서의 rRNA는 큰 전구체가 각각의 작은 rRNA 분자로 절단되어 최종적으로 기능을 가진 분자로 가공되고 일부 염기들은 methyl화된다. 대장균의 genome에는 대략 7개의 rRNA 전사단위가 산재하고 있다. 30S의 1차 전사물은 절단되어 16S의 전구체, 23S의 전구체, 5S의 전구체, tRNA의 전구체로 나누어지며 이러한 2차 전구체들은 더욱 가공되어 최종의 기능적 RNA가 된다.
<그림> rRNA 유전자 1차 전사물의 가공과정
3. mRNA의 가공
진핵세포에서 대부분의 mRNA는 3'-말단에 poly(A) 꼬리구조, methyl화된 내부 염기들, 그리고 5'-말단에 cap 구조를 가져 다른 RNA와는 특이한 구조를 하고 있다. 이러한 특이한 구조는 전사후에 세포핵에서 다른 효소계에 의해 만들어진다.
Cap 형성은 pre-mRNA의 5'-말단 nucleoside triphosphate에 7-methylguanosine이 5' 5' 축합에 의해 부가됨으로써 일어나며 5'-말단 nucleotide의 2'-히드록시기와 때로는 그 다음 nucleotide의 2'-히드록시기가 methyl화된 구조를 하고 있다.(그림 16.15 참조)
그림 16.15 진핵세포 mRNA의 5'-말단 cap의 구조
Cap은 mRNA의 번역을 촉진한다. Poly(A) 꼬리는 새로 합성된 pre-mRNA의 3'-말단에 poly(A) polymerase에 의해 AMP가 부가되어 생긴다. 이 Poly(A) 꼬리의 AMP 수는 20∼200개로 다양하며 이것은 mRNA 분자의 분해를 방지하고 핵에서 세포질로 수송되는데 작용하는
것으로 생각된다.
<그림> mRNA의 전사후 가공과정
Cap과 poly(A) 꼬리가 부가된 pre-mRNA 분자는 번역되지 않는 염기배열인 삽입배열(intervening sequence 또는 intron)을 제거하고 실제로 번역되는 발현배열(expressed sequence 또는 exon)만을 서로 연결하여 성숙한 mRNA를 만드는 가공과정을 거친다.
이 재연결은 spliceosome이라는 고도로 조직화된 다성분 복합체에 의해 일어나며 이것은 polypeptide와 pre-mRNA의 복합체인 heterogeneous nuclear ribonucleoprotein particle(hn RNP)과 small nuclear ribonucleoprotein particle(snRNP)로 구성되어 있다. 핵내에서 pre-mRNA의 연결에 가장 중요한 작용을 하는 snRNP는 U1, U2, U4, U5 및 U6 등 5가지로 분류되며 5∼9개의 polypeptide와 small nuclear RNA(snRNA)로 구성되어 있다. snRNA는 85∼185 nucleotide를 함유하며 uridyl 함량이 많기 때문에 "U"로 표시한다.

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