원핵생물의 DNA 복제 과정에서는 진핵생물처럼 한계가 존재하지는 않나요?
안녕하세요. 진핵생물의 DNA 복제 과정에서는 3' 말단 부위를 끝까지 복제할 수 없기 때문에 점차적으로 텔로미어 사열이 짧아지게 되는데요, 원핵생물의 DNA 복제 과정에서는 진핵생물처럼 한계가 존재하지는 않나요?
네, 질문해주신 것과 같이 진핵생물에서는 선형 염색체를 가지고 있기 때문에 DNA 복제 시 3’ 말단 끝 부분을 완전히 복제할 수 없는데요 DNA 중합효소는 항상 5’→3’ 방향으로 합성하며, 이때 3' OH기를 제공해 줄 프라이머를 필요로 합니다. 이후 마지막 프라이머가 제거된 자리에는 DNA를 보충할 수 있는 3’ 말단이 없어 말단 부위가 점차적으로 짧아지는 현상이 발생하는데요, 이 때문에 텔로미어라는 반복 서열이 존재하며, 세포 분열이 반복될수록 텔로미어가 점점 짧아져 복제 한계가 생기고, 결국 세포 노화가 발생하는 것입니다.
반면 원핵생물, 특히 대부분의 박테리아는 환형의 염색체를 가지고 있는데요, 이와 같은 환형 DNA에서는 끝이 존재하지 않기 때문에 3’ 말단 문제 자체가 생기지 않습니다. 즉 DNA 복제는 양 방향으로 원형에서 시작하여 두 방향으로 진행하며, 결국 두 개의 완전한 원형 DNA가 만들어집니다. 따라서 진핵생물처럼 말단 복제 문제로 인한 한계는 발생하지 않으며 또한, 일부 원핵생물의 플라스미드도 환형 구조이므로 같은 원리로 말단 문제에 제한을 받지 않습니다. 감사합니다.
1명 평가원핵생물의 DNA 복제 과정은 진핵생물과 달리 한계가 존재하지 않습니다.
이는 원핵생물의 DNA 구조적 특성 때문입니다.
원핵생물은 보통 원형의 염색체를 가지고 있습니다. 이런 원형 DNA는 진핵생물의 선형 DNA와 달리 말단 부위가 존재하지 않기 때문에 복제 과정에서 말단이 짧아지는 문제가 발생하지 않는 것이죠.
원핵생물은 DNA가 대부분 원형 구조를 가지고 있기 때문에 진핵생물의 선형 DNA에서 발생하는 말단 복제 문제가 존재하지 않습니다. 복제 과정에서 말단 부위 자체가 없으므로, 복제 분기점이 원형 DNA를 따라 이동하며 전체 유전 정보를 손실 없이 완전하게 복제할 수 있습니다. 따라서 텔로미어나 텔로머레이스와 같은 별도의 구조나 효소가 필요하지 않습니다.
안녕하세요. 정준민 전문가입니다.
원핵생물은 보통 환형 dna를 가지므로 말단이 없어 진행처럼 텔로미어가 짧아지는 한계가 없답니다.
따라서 복제 시 말단 소실 문제는 발생하지 않는거죠