소개 :
후성 유전 적 침묵은 발달, 세포 분화 및 질병 상태 동안 유전자 발현을 조절하는 데 중요한 역할을한다. 후성 유전 적 침묵이 달성되는 중요한 메커니즘은 전사를 통한 것입니다. DNA 주형으로부터 RNA를 합성하는 과정 인 전사는 유전자 활성의 억제로 이어지는 후성 유전 학적 변형을 전달할 수있다. 이 기사에서, 우리는 전사가 후성 유전 적 침묵을 매개하여 RNA 폴리머 라제, 염색질 리모델링 복합체 및 비 코딩 RNA의 관여에 중점을 둔 분자 메커니즘을 탐구 할 것이다.
1. RNA 폴리머 라제 및 전사 신장 :
전사-매개 후성 유전 적 침묵의 첫 번째 단계는 표적 유전자의 프로모터 영역에 RNA 폴리머 라제 II (Pol II)의 모집이다. Pol II는 DNA 주형을 따라 전사 신장을 유도하는 복잡한 효소입니다. 그러나, 경우에 따라, Pol II는 특정 게놈 유전자좌에서 일시 중지 또는 마구간을 만들 수 있으며, 전사 신장 복합체 (TEC)의 형성을 유발할 수있다. 이 일시 정지 된 TEC는 염색질 리모델링 복합체 및 기타 침묵 요인을 모집하여 후성 유전 학적 변형의 확립을 촉진 할 수 있습니다.
2. 염색질 리모델링 복합체의 모집 :
일시 중지 된 Pol II 복합체는 염색질 구조 및 접근성을 변경하는 다양한 크로 마틴 리모델링 복합체를 모집 할 수있다. 이들 복합체는 ATP 가수 분해를 이용하여 뉴 클레오 솜을 리모델링하고, DNA를 따라 재배치하거나, 심지어 완전히 퇴거한다. 뉴 클레오 솜 조직을 변경함으로써, 염색질 리모델링 복합체는보다 응축되고 억압적인 염색질 환경을 생성하여 기저 유전자의 전사를 억제한다.
3. 히스톤 변형 및 DNA 메틸화 :
일시 중지 된 Pol II 복합체의 존재 및 염색질 리모델링 복합체의 모집은 종종 유전자 침묵과 관련된 특정 히스톤 변형을 초래한다. H3K9me3 및 H3K27me3과 같은 히스톤 메틸화 마크는 일시 정지 TEC에 모집 된 히스톤 메틸 트랜스퍼 라제에 의해 증착된다. 또한, 유전자 침묵에 관여하는 또 다른 주요 후성 유전 적 변형 인 DNA 메틸화는 전사 동안 확립되거나 강화 될 수있다. DNA 메틸 트랜스퍼 라제는 전사 된 영역으로 모집하고 CPG 디 뉴클레오티드에 메틸기를 첨가하여 억압적인 염색질 상태를 추가로 통합 할 수있다.
4. 전사 침묵에서 비 코딩 RNA :
전사는 또한 긴 비 코딩 RNA (LNCRNA) 및 작은 간섭 RNA (siRNA)와 같은 비 코딩 RNA (NCRNA)의 생성을 초래할 수 있습니다. 이 NCRNA는 전사 침묵에서 중요한 역할을 할 수 있습니다. 예를 들어, LNCRNA는 염색질 리모델링 복합체의 가이드로서 작용하여 특정 게놈 유전자좌에이를 모집 할 수있다. 반면에, SIRNA는 Argonaute 단백질이 mRNA를 표적으로하고 그들의 분해 또는 번역 억제를 유도하여 유전자 침묵에 기여하도록 안내 할 수있다.
결론 :
요약하면, 전사는 후성 유전 적 침묵을 전달하는 데 중요한 역할을한다. RNA 폴리머 라제 II의 모집, 일시 정전 된 전사 신장 복합체의 형성 및 그 후 염색질 리모델링 복합체 및 히스톤 변형제의 후속 모집은 유전자 발현을 방지하는 억압 염색질 환경을 확립한다. Additionally, the generation of non-coding RNAs during transcription can further contribute to transcriptional silencing. 전사가 후성 유전 적 침묵을 매개하는 분자 메커니즘을 이해하면 유전자 조절에 대한 귀중한 통찰력을 제공하고 비정상적인 유전자 발현과 관련된 질병의 치료 중재에 잠재적 인 영향을 미칩니다.
