핵심 개념
이 튜토리얼에서는 DNA 전사 과정 에 대해 배우게됩니다. 그리고 세포 기능에 중요한 방법.
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DNA 전사 란 무엇입니까?
생물학에서의 전사 (RNA 합성)는 유전자 발현의 첫 번째 단계이다. 유전자 발현은 유전자 정보가 단백질과 같은 기능적 제품을 생성하는 데 사용될 때입니다. 전사의 목적은 기존 DNA 가닥으로부터 메신저 RNA (mRNA)를 생성하는 것입니다. 예를 들어, 단백질 코딩 유전자에서, RNA 카피 (전 사체)는 폴리펩티드를 구축하는 데 필요한 정보를 전달한다. 진핵 생물의 DNA 전사는 단백질로 번역하기 전에 동일한 가공 단계를 거쳐야합니다.
RNA 폴리머 라제
DNA 전사에 사용되는 주요 효소는 RNA 폴리머 라제 입니다. . 진핵 생물에서, 3 가지 유형의 RNA 폴리머 라제가 사용된다 (I, II 및 II). 그러나, 원핵 생물에서는 한 유형의 RNA 폴리머 라제만이 사용된다. RNA 폴리머 라제는 단일 가닥 DNA 주형을 사용하여 상보적인 RNA 가닥을 합성합니다. 구체적으로, 그것은 5 '내지 3'방향으로 RNA 가닥을 구축한다.
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RNA 폴리머 라제의 주요 기능은 다음을 포함한다.
- DNA의 이중 나선 구조를 풀고있는 개시제 단지의 형성.
- 뉴클레오티드 염기 (아데닌, 시토신, 구아닌 및 우라실)를 첨가하여 RNA 전 사체의 합성 및 신장.
- 전사를 중지하는 종단 서열의 형성.
DNA 전사 과정
전사가 겪는 세 단계의 단계가 있습니다 :시작, 신장 및 종료. 그러나이 단계에서 발생하는 과정은 원핵 생물과 진핵 생물마다 다릅니다.
개시
시작은 전사의 첫 단계입니다. RNA 폴리머 라제는 홍보 에 결합합니다 R은 DNA의 영역입니다. 프로모터는 RNA 폴리머 라제에 가닥에서 전사를 시작할 위치를 알려줍니다.
원핵 생물 및 진핵 생물의 각 유전자는 RNA 폴리머 라제를 부착 할 수있는 DNA 서열을 함유하는 프로모터를 갖는다. 이 결합은 전사 버블이 형성되어 전사를 시작합니다.
원핵 생물의 프로모터
원핵 생물의 예는 박테리아입니다. 박테리아에서 발견 된 프로모터에는 두 가지 중요한 DNA 서열 -10 및 -35 요소 가 있습니다. . RNA 폴리머 라제가 이들 프로모터에 결합 할 때, DNA는 두 부위에서 열린다. 이것은 아데닌과 티민 사이의 결합이 상당히 약해서 분리하기 쉽기 때문에 발생할 수 있습니다. 그들이이 이름을 가진 이유는 개시 부위 전에 35 및 10 뉴클레오티드가 나오기 때문입니다.
진핵 생물의 프로모터
원핵 생물과 비교하여, 진핵 생물 중의 RNA 폴리머 라제는 프로모터에 직접 부착되지 않는다. 대신, 기저 전사 인자 (헬퍼 단백질)은 먼저 프로모터에 결합하여 RNA 폴리머 라제가 DNA에 부착 된 것을 돕는다. 가장 일반적인 진핵 생물 프로모터는 tata box 입니다 .
신장
RNA 폴리머 라제가 DNA 가닥에 결합 한 후, 신장이 일어난다. 신장은 새로운 뉴클레오티드의 첨가를 통해 RNA 가닥이 더 길어질 때입니다. RNA 폴리머 라제는 템플릿 스트랜드를 가로 질러 이동합니다 3 '내지 5'방향으로. 각각의 뉴클레오티드에 대해, RNA 폴리머 라제는 Watson-Crick베이스 쌍에 따라 3 '말단에 일치하는 RNA 뉴클레오티드를 첨가한다.
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RNA 전 사체는 non-template strand 와 동일합니다. , 이것은 전사에 관여하지 않는 가닥입니다. 그러나 Uracil은 Thymine 대신에 사용될 것입니다.
DNA 전사 중 종료
전사의 마지막 단계는 종결입니다. RNA 폴리머 라제가 terminator 라는 DNA 서열을 전사 할 때 전사가 중지됩니다. . 최종 결과는 다음 과정에서 사용될 RNA 전 사체입니다 :번역. RNA 전 사체는 메신저 RNA 로도 알려져 있습니다 (mRNA).
박테리아의 종료
박테리아가 종료를 시작하기 위해 겪는 두 가지 전략이 있습니다. Rho 의존적 및 Rho-Independent .
RHO 의존적 종료에서 생성 된 RNA 가닥은 rho 계수 에 대한 바인딩 부위를 가지고 있습니다. (단백질). RHO 인자는 RNA 서열에 결합하고 RNA 폴리머 라제로 이동합니다.
RHO 인자가 RNA 폴리머 라제에 도달하면 DNA의 템플릿 가닥에서 빼냅니다.
Rho-indepencedent 종결에서, 특정 서열의 DNA는 종결을 유발한다. RNA 폴리머 라제가 유전자의 끝에 접근하면 시토신과 구아닌이 풍부한 영역으로 들어갑니다. 이로 인해 전사 된 RNA가 자체적으로 접어 헤어핀 구조를 만듭니다. 이것은 폴리머 라제를 멈추고 효소가 떨어지고 RNA 전 사체를 방출합니다.
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