학문
진핵생물의 전사는 어떤 과정으로 일어나는지 정확히 알려주세요ㅠㅠㅠㅠㅠㅠ
지금 p53 유전자에 대해서 자료를 조사하고 있는데 진핵생물의 전사에 대한 정확한 자료를 찾기가 어려워서 질문드립니다ㅠㅠㅠㅠㅠ 원핵생물과는 어떤 차이가 있고 진핵생물에서 전사가 시작되려면 어떻게 되어야 하는지와 같은 것들을 알려주시면 정말 감사합니다!!!!!
2개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 네. 진핵생물의 전사는 DNA에 저장된 유전정보를 RNA로 옮겨 적는 과정입니다. 진핵세포에서는 DNA가 히스톤 단백질에 감겨 뉴클레오솜을 형성하고 있기 때문에, 먼저 해당 유전자의 DNA가 전사인자와 RNA 중합효소가 접근할 수 있는 상태가 되어야 합니다. 이를 위해 염색질 구조가 변화하고 히스톤 변형이나 염색질 재구성 등이 일어날 수 있는데요, 이렇게 전사가 가능한 상태가 만들어지면 특정 유전자의 조절 부위에 전사인자들이 결합합니다.
단백질을 암호화하는 대부분의 진핵생물 유전자는 주로 RNA 중합효소 II에 의해 전사되며, 전사가 시작되는 DNA 주변에는 프로모터라는 영역이 있으며, 이곳에는 여러 일반 전사인자가 모여 전사 개시 복합체를 형성합니다. 대표적인 일반 전사인자로 TFIID, TFIIB, TFIIF, TFIIE, TFIIH 등이 있으며, TFIID에 포함된 TBP는 일부 프로모터에 존재하는 TATA box 등을 인식하는 데 중요한 역할을 합니다. 다만 모든 진핵생물 유전자가 TATA box를 갖고 있는 것은 아닙니다. 일반 전사인자들이 프로모터 주변에 순차적으로 결합하고 RNA 중합효소 II가 모집되면서 전사 개시 복합체가 만들어집니다. 이후 TFIIH 등의 작용으로 DNA가 부분적으로 풀리고 RNA 중합효소 II의 C-terminal domain이 인산화되면서 RNA 중합효소 II가 프로모터를 벗어나 본격적인 전사 신장 단계로 들어가는데요, RNA 중합효소 II는 DNA의 주형 가닥을 읽으면서 상보적인 RNA를 5'에서 3' 방향으로 합성합니다. 처음 만들어지는 RNA는 아직 완성된 mRNA가 아닌 pre-mRNA이며, 전사 과정과 이어지는 RNA 가공 과정에서 5' 말단에 cap이 붙고, 인트론이 제거되는 splicing이 일어나며, 3' 말단에는 poly(A) tail이 추가됩니다. 이렇게 가공된 성숙한 mRNA가 핵 밖으로 이동하여 번역에 이용됩니다. 원핵생물과 비교하면 진핵생물의 전사는 훨씬 복잡한데요, 원핵생물에서는 RNA 중합효소와 σ factor가 프로모터를 인식하여 비교적 직접적으로 전사를 시작할 수 있지만, 진핵생물에서는 RNA 중합효소 II만으로 전사를 시작할 수 없습니다. 여러 일반 전사인자와 조절인자, Mediator, 염색질 조절 단백질 등이 협력해야 하며, DNA가 핵 안에 존재하기 때문에 전사와 번역도 공간적으로 분리되어 있습니다. 반면 원핵생물에서는 핵막이 없기 때문에 전사되고 있는 mRNA가 동시에 번역되는 것도 가능합니다. p53은 RNA 중합효소처럼 RNA를 직접 합성하는 단백질이 아니라 유전자 특이적 전사인자자인데요, DNA 손상과 같은 세포 스트레스가 발생하면 p53 단백질이 안정화되고 활성화되며, p53은 특정 DNA 서열인 p53 response element에 결합합니다. 그러면 p53은 여러 보조인자와 전사 조절 단백질을 모집하거나 상호작용하여 RNA 중합효소 II에 의한 특정 표적 유전자의 전사를 증가시킬 수 있습니다. 감사합니다.
안녕하세요. 임형준 수의사입니다.
진핵생물에서는RNA 중합효소 2와 일반전사인자가 프로모터에 모여 전사개시복합체를 만들면서 전사가 시작됩니다 .이후 DNA가 열리고 RNA가 합성되며 만들어진 pre mRNA는 5'cap ,스플라이싱, poly(A) tail 가공을 거칩니다. p53은 특정 DNA 서열에 결합해 표적 유전자의 전사를 조절합니다.