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전사 과정은 DNA의 유전 정보로 mRNA로 옮기는 과정을 의미한다. 기본적으로는 DNA 복제 과정과 유사하지만 전사 과정에서는 한쪽 가닥을 정보로 삼고 RNA가 합성된 이후 DNA는 처음의 상태로 복구된다. 전사 과정은 단백질 이전에 RNA를 중간물질로 활용함으로써 유전자 발현을 용이하게 조절할 수 있다. 또한 DNA에서 바로 단백질이 생성된다면 반응성이 큰 아미노산 등에 의해 유전 정보가 손상될 가능성이 있는데 중간에 전사 과정을 거치므로 손실을 막고 안전성을 획득할 수 있다.

원핵생물과 진핵생물의 전사 과정 #

원핵생물에서의 전사는 RNA 중합효소가 DNA에 결합하면서 시작된다. 이 효소는 DNA를 주형으로 하여 상보적인 RNA 분자를 합성하기 때문에 DNA-의존성 RNA 중합효소라는 명칭으로 부른다.원핵생물의 전사는 RNA 중합효소와 적은 종류의 단백질이 DNA에 결합하면서 시작하며 RNA 중합 효소 이외에 같이 결합하는 단백질들은 전사 과정에서의 작은 부분들을 조정하는 역할을 맡게 된다. 조정자의 역할은 진핵생물과 비교하면 매우 미미하다. 진핵생물에서의 전사는 원핵생물과 많은 차이점이 있는데 그 중 가장 큰 차이는 RNA 중합효소 이외에 여러가지 많은 조정자들이 관여한다는 것이다. 전사되는 양과 전사의 속도, 단백질의 종류들을 조정하기 위해 많은 수의 단백질들이 필요한데 그러한 단백질을 전사인자라고 부른다. 여러 가지의 전사 인자들과 RNA 중합효소가 중합체를 이루면서 DNA의 특정 영역에 어떻게 결합될 것인지 결정된다. 원핵생물의 경우 DNA와 RNA 중합효소의 직접적인 결합에 의해 조정되지만 진핵생물의 경우 전사인자와 RNA 중합효소의 복합체와 DNA의 결합에 의해 결정된다. 진행생물의 전사과정에서는 여러 가지의 전사인자의 역할이 중요하다.

과정 #

개시(Initiation) #

평상시의 DNA는 히스톤이라는 단백질과 함께 결합되어 전사 인자와 RNA 중합효소가 접근할 수 없고 전사가 일어날 수 없는 상태이다. 전사가 일어나기 위해서는 아세틸기가 결합하여 히스톤의 형태가 바뀌고 DNA의 구조가 풀려야만 한다. 전사가 일어날 위치에 여러 가지의 단백질이 결합하여 두 가닥의 DNA가 풀리게 된다. 특정 단백질(SSB, single-strand binding protein)이 결합하여 전사 과정동안 DNA 두 가닥의 결합을 방지한다.

신장(Elongation) #

두 가닥의 DNA 사슬 중 한 가닥을 주형으로 하여 이에 상보적인 염기를 가진 RNA 뉴클레오티드가 차례로 결합하여 RNA를 합성한다. 이 과정에서 RNA 중합효소가 관여하게 된다. T 대신 U이 A과 결합하는 것 이외에는 DNA 복제와 같은 원리로 상보적인 염기를 가진 뉴클레오티드가 결합하게 된다. 새로운 RNA 뉴클레오티드가 생기면 RNA의 염기와 주형 DNA 사슬이 일시적으로 쌍을 이루지만 전사가 끝난 부분의 DNA는 다시 원래의 형태로 돌아가게 된다.

종결(termination) #

RNA를 합성하며 주형 DNA 사슬을 따라 이동하던 RNA 중합 효소가 DNA 사슬 내의 특정한 염기 부분인 종결신호와 만나게 되면 RNA 합성은 중지되고 DNA 주형 가닥으로부터 떨어져 나온다.

참고 #

[전사(위키백과)]

https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%A0%84%EC%82%AC_(%EC%83%9D%EB%AC%BC%ED%95%99)

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