일반적으로 디엔에이가 단백질로 발현되기까지의 흐름을 분자 생물학적 중심 원리라고 하는데 이에 반하는 예시가 있을까요?
안녕하세요. 일반적으로 DNA가 단백질로 발현되기까지의 흐름을 분자 생물학적 중심 원리라고 하는데 이에 반하는 역전사를 활용하는 생명체 예시가 있을지 궁금합니다.
안녕하세요. 정준민 전문가입니다.
네 HIV 같은레트로 바이러스가 대표적이랍니다.
RNA 게놈은 역전사효소로 DNA로 바꾼 뒤 숙주 게놈에 삽입해 발현한답니다.
'레트로바이러스'가 대표적인 예라고 할 수 있습니다.
레트로바이러스는 유전 물질로 RNA를 갖고 있어, 숙주 세포에 침투한 뒤 역전사 효소를 이용하여 자신의 RNA를 DNA로 전환합니다. 이렇게 만들어진 DNA는 숙주 세포의 DNA에 삽입되어 마치 숙주 자신의 유전자인 것처럼 복제되고 단백질을 합성하는 데 이용되죠.
참고로 이런 대표적인 레트로바이러스로는 에이즈를 유발하는 HIV가 있습니다.
안녕하세요. 김채원 전문가입니다.
레트로바이러스처럼 역전사효소를 가진 바이러스는 RNA에서 DNA로 정보를 전환해서 숙주 게놈에 삽입하게됩니다.
따라서 일반적인 DNA에서 RNA, RNA에서 단백질흐름을 벗어나서 RNA에서 DNA방향으로 정보가 흐르는 사례입니다.
분자생물학의 중심 원리에 반하는 역전사 현상의 대표적인 예시로는 인간면역결핍 바이러스(HIV)와 같은 레트로바이러스가 있습니다. 이 바이러스들은 자신의 유전 정보가 담긴 RNA를 주형으로 삼아 역전사 효소를 이용해 DNA를 합성한 뒤 숙주 세포의 유전체에 삽입합니다. 또한, 진핵생물 염색체 말단의 텔로미어를 만드는 효소인 텔로머레이스나 유전체 내에서 이동하는 유전인자인 레트로트랜스포존도 RNA로부터 DNA를 합성하는 역전사 과정을 이용하는 사례에 해당합니다.
네, 말씀해주신 것과 같이 분자생물학적 중심 원리는 DNA → RNA → 단백질이라는 유전 정보 흐름을 설명하는 개념인데요, 그러나 분자생물학이 발전하면서 이 원리에 예외 또는 확장된 경우들이 발견되었고, 특히 역전사는 대표적인 반례로 여겨지고 있습니다.
이와 같은 역전사를 활용하는 대표적인 생명체로는 레트로바이러스가 있는데요, 흔히 HIV(인간 면역결핍 바이러스)라고 알려져 있으며 이들은 RNA를 유전 물질로 가지고 있습니다. 이후 숙주 세포에 들어온 뒤 역전사 효소를 이용해 RNA를 DNA로 변환하는데요, 변환된 DNA는 숙주 세포의 유전체에 통합되어 새로운 바이러스 RNA와 단백질을 합성하는 데 사용되며 즉, 흐름이 RNA → DNA → RNA → 단백질이 됩니다. 감사합니다.
안녕하세요. 오현수 전문가입니다.
central dogma의 반대되어지는 예시에 대해 질문하셨습니다. 저는 일단 크게 2가지가 생각나는데요.
HIV 바이러스와 같이 Reverse transcriptase (역전사효소) 를 가지고 있는 경우에는 RNA -> DNA로 거꾸로 넘어갔다가 RNA 유전체를 복사하는 과정을 가지지요.
이외에도, 프리온 단백질이 주변 정상단백질의 구조를 변성시켜, 마치 자가복제하는 단백질 -> 단백질 양상의 개념도 있지요. 이또한 Central dogma(중심 원리)에 어긋나는 것이라 보아야죠. 답변이 도움되었기 바랍니다.