용원성 파지는 어떻게 프로파지를 형성할 수 있나요?
안녕하세요. 용균성 파지와는 달리 람다파지와 같은 용원성 파지는 자신의 DNA를 숙주세포에 유입시켜서 이를 핵양체에 집어넣어서 프로파지를 만든다고 하는데요, 어떻게 선형의 DNA를 주입시켜서 환형의 핵양체 앞에 주입할 수 있는지 궁금합니다.
용균성 파지와 달리 람다 파지는 코헤시브 말단이라는 독특한 DNA 구조 덕분에 자신의 선형 DNA를 숙주세포의 환형 염색체에 통합시킬 수 있습니다.
람다 파지가 숙주세포에 DNA를 주입하면, 이 선형 DNA의 양 끝에 있는 단일 가닥의 코헤시브 말단이 서로 상보적으로 결합합니다. 이 결합으로 인해 파지 DNA는 자연스럽게 환형으로 변하게 됩니다.
이렇게 환형이 된 파지 DNA는 인테그라아제라는 효소의 작용으로 숙주세포의 염색체에 특정 부위와 결합하여 삽입됩니다. 이 과정을 통해 파지 DNA는 숙주 염색체의 일부가 되어 프로파지 상태로 존재하게 됩니다.
즉, 선형 DNA가 직접 삽입되는 것이 아니라, 숙주세포 안에서 환형으로 변형된 후에 삽입되는 것입니다.
용원성 파지인 람다 파지의 선형 DNA는 숙주 세포 안으로 주입된 후, DNA 양 끝에 있는 상보적인 단일 가닥 서열('cos' 말단)이 서로 결합하여 환형 DNA로 전환됩니다. 이 환형 DNA는 파지 통합효소(integrase)의 작용으로 숙주세포의 환형 염색체에 특정 부위에서 삽입되어 프로파지를 형성합니다.
안녕하세요. 네, 말씀해주신 것과 같이 용원성 파지는 주입한 선형 DNA를 먼저 환형으로 만든 후에 숙주 염색체에 특이적 재조합으로 삽입하여 프로파지를 형성하게 됩니다. λ 파지처럼 게놈 말단에 짧은 상보적 단일가닥 돌출 말단을 가지고 있는 경우가 많은데요, 선형 이중가닥 DNA가 숙주 세포로 주입되면 이 돌출 말단들이 상보 결합하여 환형 분자를 형성하고, 이어서 숙주의 DNA ligase에 의해 연결됩니다. 이와 같은 환형화가 이루어져야 이후의 전사·복제·삽입 신호가 정상적으로 작동할 수 있습니다. 이때 환형 형태는 site-specific recombination에 적합해 숙주 염색체의 특정 부위(attB)에 삽입되어 프로파지가 형성됩니다. 감사합니다.
안녕하세요. 정준민 전문가입니다.
람다파지 dna는 숙주 세포 안으로 들어올때 선형이지만, 말단의 상보적 염기서열이 서로 결합해 빠르게 환형 dna가 된답니다.
안녕하세요. 김채원 전문가입니다.
용원성 파지는 주로 자신의 선형 DNA 말단에 특정 서열을 가지고있어서 숙주효소에의해 환형화가 가능합니다.
이후 환형 DNA는 숙주의 염색체 특정부위와 상동재조합을 통해서 통합되어있는 프로파지를 형성합니다.