okazaki fragment 의 증명

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필수 전구물질이지만 세포는 dUTP도 합성할 수 있어서 dTMP 대신 dUMP를 DNA에 삽입할 수 있다. 여기에는 두 가지 효소가 관여한다. 하나는 dUTP 가수분해효소(dUTPase, dut 유전자의 산물)인데 dUTP를 분해한다. 다른 하나는 유라실 N-글리코실가수분해효소(uracil N-glycosylase, ung유전자의 산물)로 DNA의 유라실 잔기를 제거하여 '탈염기 자리(abasic site)'를 생성한다. 이 부위는 회복과정이 진행되면서 쉽게 절단된다. 그러므로 이 회복과정은 DNA가 연속적으로 또는 불연속적으로 만들어지는지에 관계없이 짧은 DNA 조각을 포함할 수밖에 없음을 시사한다. 그렇다면 문제는 실험에서 보이는 Okazaki 절편들 중 불연속적인 복제와 잘못 끼워진 dUMP 잔기의 회복과정에 의해 생성된 것이 각각 어느 정도인지 측정하는 것이다. 이 문제를 해결하기 위해 Okazaki와 그 동료들은 유라실 N-글리코실가수분해효소가 결핍된 ung돌연변이 대장균을 이용한 실험을 수행했다. 이 대장균은 dUMP 잔기의 제거로 인한 DNA절단이 거의 없어야 한다. 그러나 이 대장균에서 새로 표지된 DNA 약 50% 정도가 여전히 짧은 조각들이었다. 이 결과는 반불연속적 복제기작에서 예상할 수 있는 결과와 일치하는 것이다. 더구나 유라실 N-글리코실가수분해효소가 거의 제거된 인위적 복제시스템에서도 역시 같은 양상이 관찰되었다. 그러므로 복제는 실제로 반불연속적(semidiscontuous)으로 이루어지는 것이다. 즉, DNA복제의 한 가닥은 연속적으로 다른 가닥은 불연속적으로 이루어진다.

키워드

펄스추적,   pulse-chase,   오카자키,   okazaki,   fragment,   실험,   증명