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????? ?? : DNA ? RNA ? ??? ( ?? ) ( ?? ) - PowerPoint PPT Presentation


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유전정보의 발현 : DNA  RNA  단백질 ( 전사 ) ( 번역 ). 진핵세포의 경우. 효소활성의 조절 ( 생화학반응의 조절 ) 양적조절 ( 유전적 조절 ) : induction, repression. 질적조절 ( 활성의 조절 ): : zymogen, compartmentation, allosteric regulation, feedback inhibition,

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Presentation Transcript
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유전정보의 발현 : DNA  RNA  단백질

(전사) (번역)

진핵세포의 경우

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효소활성의 조절 (생화학반응의 조절)

  • 양적조절 (유전적 조절)
  • : induction, repression.
  • 질적조절 (활성의 조절):
  • : zymogen, compartmentation,
  • allosteric regulation, feedback inhibition,
  • regulation by signal (ex, hormon)
  • 3. EC 에 의한 조절
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전사: DNA와 RNA polymerase와의 상호 관계

생산물은 RNA (mRNA, tRNA, rRNA, hnRNA, snRNA 등)

* DNA 와 RNA의 비교

DNA RNA

구조 이중나선 단일나선 (hairpin loop)

Ntd: sugar, base

알카리 가수분해 - +

산가수분해 ++ +

Attacked by Dnase Rnase

Tm high low

Density low high

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DNA는 왜 uracil 대신에 thymine을 가지고 있는가?

  • Cytosinedml 자발적 deamination
  • Uracil은 adenine가 상보적 결합
  • Uracil-DNA glycosidase 발견
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전사: DNA로부터 NTP, Rpase를 사용하여 RNA를 만드는 과정

rRNA : tRNA : mRNA = 80: 15: 5

rRNA (ribosomal RNAs): 23S(3700 ntds),

16S (1700 ntds)

5S (120 ntds)

tRNA: ~ 75 ntds

mRNA : heterogeneous state.

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Jacob-Monad의 전령의 추론

1. 전령은 DNA 조성을 반영할것 (즉 정보의 전달자)

2. 전령의 크기는 다양할 것

3. 전령은 polynucleotide일 것

4. 전령은 ribosome과 일시적으로 회합할 것

5. 합성과 분해가 신속할 것

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mRNA 존재의 실험적 증명

  • T2 phage를 대장균에 감염후 새로운 단백질이 어떻게
  • 합성되는가 (15N, 13C  14N, 12C, 32P, 35S)
  •  새로운 리보좀이 생산
  •  기존 robosome이 새로운 RNA와 결합하여 생산
  • 2. T2 파아지 감염후 만들어지는 새로운 RNA는 T2 파아지
  • DNA 와 hybridize….
  • 32P-RNA vs 3H-DNA
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원핵세포의 경우

전사 : 주형, 전구체 (NTP), 2가 양이온, RPase

Refer: 주형 특이성 (ds DNA, ss DNA- okey,

반면 RNA-DNA, ssRNA, dsRNA는 주형으로 작동하지 않음)

DNA-dependent RNA polymerase:

holoenzyme(ααββ`σ)으로 구성, σ가 제거된 경우 core enzyme

핵산가수분해 활성이 없다 (fidelity 10-4 ~ -5) 노출된 3`OH가 비필요

DNA합성과는 달리 보존적이다.

전사개시는 holoenzyme 과 NTP 요구

: promoter 결합 – open promoter complex 형성

(Sigma factor는 각각의 promoter site인식, double helix unwinding)

 다양한 sigma factor 가 존재)

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전사 (원핵): 개시 –연장 –종결 (see next page)

전사의 개시:

promoter (~ 40 bp)= recognition site

+ binding site (Pribnow box : TATA box)

전사개시는 A, or G에서 시작 즉 pppA, pppG

(전사시 주형의 선택성 : ??? !!!)

RNA는 5`-3`로 합성,

RPase는 3’ -> 5`로 이동 (초당 약 50 ntds)

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연장 : 전사 개시후 약 8 bp 합성 이후, σ factor의 해리

종결 : GC rich terminator (rho-dependent, rho-independent)

구조 : GC rich – AT rich - UUUU

전사종결인자 : (로우) 합성 RNA가 로우 존재유무에 따라

길이가 다르다는 사실에서 시작

즉 로우 없이도 전사 종결 가능,

(rho-dependent 경우 ATP소모)

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전사후 가공 (post-transcriptional processing)

  • mRNA –거의 무 가공
  • rRNA, tRNA 의 동시생산
  • 3. 염기 및 리보오스의 수식 및 변화
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원핵세포의 mRNA – polycistronic

Cistron : The section of the DNA moleculrs that specifies

the formation of a particular polypeptide chain.

Operon : 여러 관련 인접 cistron에 의한 조합으로 유전자

발현의 최소단위

( regulator + promoter + operator + structural)

Regulon: 동일 regulator gene 에 의해 조절되는

a non-contiguous group of genes

See next page

Cf. 진핵세포의 경우에는 거의 다 monocistronic 임

(특별한 rRNA, tRNA를 제외한 경우)

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진핵세포의 경우

- 3종류의 DNA-dependent RNA polymerase 관여

  • 진핵세포 mRNA는 만들어진후
  • 바로 단백질 합성에 이용되지 못한다…
  • 많은 수식과 변화후 리보솜과
  • 사귀기 시작한다.

amanitin

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전사개시는 A, or G에서 시작

  • 5’– cap 구조 와 3’ poly A tail 구조
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5’ cap 및 3’ poly A의 역할

  • 탈인산 가수분해, 핵산가수분해 효소로부터
  • RNA를 보호
  • (mRNA의 안전성 기여)
  • 2. 번역 증진
  • 3. 핵막을 통과하는 signal (??)
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- 전사후 가공 (post-transcriptional processing)

splicing (hnRNA): exon, intron

(GU ~ AG) 또는 (GA ~ AG)