[생화학개론]Introduction to DNA(Deoxyribonucleic acid) 5부






유전정보의 매개체로서의 DNA： 유전암호의 전사 및 번역


DNA에 담겨진 유전정보는 RNA로의 전사(轉寫 transcription)가 이루어지고 유전정보의 메시지를 넘겨받은 RNA, 즉 전령 RNA(messenger RNA/mRNA)가 아미노산의 서열을 결정해줌으로써 리보솜에 의해 단백질로의 번역이 이루어지게 된다. 

이렇게 합성된 단백질은 세포 내에서 세포구조물의 형성(예를 들면 콜라겐), 혈액에서 산소의 운반(예를 들면 헤모글로빈), 면역작용(예를 들면 면역글로블린), 세포내 다양한 물질대사의 매개(예를 들면 효소) 등과 같은 특유의 기능을 발휘하게 된다. 앞에서 언급한 바와 같이 DNA에 담긴 유전정보는 항상 RNA를 매개로 하여 전달된다.

진핵세포의 경우 핵 안에 DNA가 존재하기 때문에 유전정보의 RNA로의 전사는 항상 핵 안에서 이루어지며, 핵이 없는 원핵세포의 경우라도 유전자 안의 유전정보는 직접 단백질로 번역되지 않고 mRNA로의 전사 후에 이루어진다.

그림 09 DNA → mRNA → Protein 모식도



DNA의 RNA로의 전사


DNA에 담긴 유전정보는 다음과 같은 단계에 의하여 mRNA로 전사된다. ① 수소결합이 끊어져서 DNA 이중나선구조가 풀린다. ② RNA 중합효소에 의해 DNA 염기에 상보적으로 RNA가 합성된다. ③ 이렇게 합성된 mRNA는 세포질 밖으로 나와서 리보솜과 결합함으로써 유전정보가 단백질로 번역된다.

그림 09. Protein Synthesis



진핵세포(진핵생물)의 경우 mRNA의 합성은 핵 안에서 이루어지는데, mRNA의 5'말단에는 메틸화된 구아닌산 등이 붙어 매듭(capping)이 이루어지며, 3' 말단은 20～200개 정도의 폴리(A)꼬리가 붙게 된다. 

5'말단의 매듭은 RNA 분해효소(RNase)에 의한 mRNA의 분해를 방지하며, 3'말단의 폴리(A) 꼬리는 mRNA의 수명에 영향을 미친다. 합성된 mRNA는 리보핵단백질과 결합하여 리보핵단백질(ribonucleoprotein particle/RNP) 입자를 형성한 후 핵막을 통과하여 세포질로 나오게 된다. 원핵세포의 경우는 핵이 없기 때문에 전사가 이루어짐과 동시에 리보솜과 결합하여 단백질 합성이 이루어진다.

그림 10 진핵세포에서의 mRNA








Reactions





댓글 쓰기

0 댓글