놀면서 공부하기

DNA replication의 general한 특성은 아래와 같음.  1. semiconservative하게 replication됨.  2. half-discontinuous함. (즉 절반의 경우는 오카자키 절편이라 불리는 짧은 가닥으로 조각난 채 합성됨)  3. primer가 필요함. (RNA polymerase와 달리 DNA polymerase는 primer가 제공하는 3' 말단이 필요함)  4. 일반적으로 bidirectional함.   이에 대해 하나하나 알아보자.  1. semiconservative DNA replication (반보존적 DNA 복제)    위 그림에 semiconservative, conservative, dispersive DNA replication model이 나타나 있..

이번 포스트에서는 비정상적인 termination 과정들, 그리고 이를 해결하기 위해 세포가 가지고 있는 방법들에 대해 알아보도록 하자.  이상한 termination이 일어나는 예로는 크게 두 가지 상황을 들 수 있음. 첫 번째는 nonsense mutation에 의해서 premature termination이 일어나는 경우이고, 두 번째는 아예 mRNA가 stop codon을 가지고 있지 않아서 ribosome이 non-stop mRNA를 translate한 후 벗어나지도 못한 채로 계속 붙잡혀 있는 경우임. 특히 후자의 경우에는 제때 일어나야 할 세포분열을 저해할 우려가 있으므로 세포 입장에서 어떤 방식으로든 이러한 문제를 해결해야 함.  우선 prokaryote에서 non-stop mRNA가 있을..

이번 포스트에서는 번역 종결에 있어서 매우 중요한 인자인 release factor(방출인자)에 대해 알아보자.   prokaryotic translation과 관련된 release factor는 크게 3가지가 있음. RF1은 UAA와 UAG를 인지하고, RF2는 UAA와 UGA를 인지하며, RF3는 ribosome-dependent GTPase 활성을 가짐과 동시에 GTP binding protein이어서 결국 GTP의 가수분해 과정에서 RF1, RF2를 ribosome으로부터 release시키며 recycling이 일어날 때 중요하게 작용함.  한편 eukaryote는 2개의 release factor를 가짐. eRF1은 3개의 termination codon을 다 인지할 수 있으며, eRF3는 RF..

이번 포스트부터는 번역의 종결(termination) 과정에 대해 알아보도록 하자.  우리는 익히 termination을 유발하는 3개의 codon을 일반생물학에서 배워서 알고 있음. 3개의 종결 코돈(stop codon)이 그것인데, amber codon으로 불리는 UAG, ochre codon으로 불리는 UAA, opal codon으로 불리는 UGA가 여기에 해당함.  이들의 존재에 대해 처음 알게된 것은 이들을 넣어줬을 때 발생하는 nonsense mutation과 관련된 study를 통해서임. (nonsense mutation은 아예 단백질이 짧게 만들어져서 기능하지 못하는 경우를 말하고, missense mutation은 중간에 하나의 amino acid가 완전히 잘못 들어가는 돌연변이를 말함)..

nervous system에서의 membrane potential(막전위), 즉 세포 안팎의 이온 농도 차이에 의해 형성되는 전위에는 크게 두 가지 종류가 있는데, resting potential, action potential이 그것임. 이 중 resting potential의 경우 외부에서 아무런 자극이 주어지지 않은 상태에서의 membrane potential임.      보통 신경에 대해 설명할 때, 외부 자극에 대한 반사 반응, 즉 reflex를 설명하고 넘어가곤 하는데, reflex로는 조건반사(conditioned reflex)와 무조건반사(unconditioned reflex)가 있음.  위 그림에 나타나 있는 것처럼 걷다가 압정을 밟았을 경우, 이 통증신호는 뇌로 전달될 것임. 그러나 뇌..

Alzheimer's disease는 치매(dementia) 중 50% 이상의 비율로 가장 흔하게 나타나는 치매성 질병임.   Alzheimer's disease의 원인과 관련해 많은 이론들이 존재하는데, genetic cause, Cholinergic hypothesis, Amyloid hypothesis, Tau hypothesis 등이 그것임. genetic cause hypothesis는 ApoE 등의 gene의 유전양상에 의해 알츠하이머가 발생할 수 있음을 나타내주고, Cholinergic hypothesis는 아세틸콜린의 합성량이 감소함에 따라 알츠하이머가 발생할 수 있음을 나타내주며, amyloid hypothesis는 extracellular amyloid beta(A\beta) 누적에 의..

이번 포스트에서는 glia cell들에 대해 간단히 알아보자.   우선 glia cell의 한 종류인 astrocyte에 대해 알아보자.    이 glia cell은 위와 같이 star 모양처럼 생겼으며, brain 하에서 가장 많이 존재하고 있는 glia cell임. 이들은 주로 neuron 사이의 공간을 채워주는 식으로 존재하고 있는데, neurite growth, synapse formation 등에 관여함.  특히 astrocyte는 synapse 부위에 대해 중요한 역할을 수행하는데, 예를 들어 특정 axon에서부터 neurotransmitter(NT)가 너무 많이 분비될 시 astrocyte가 이들을 흡수하기도 하며(NT를 제거하는 역할), 외부로부터 astrocyte가 자극을 받을 시 실제로..

이제 axon에 대해 본격적으로 알아보자. axon은 neuron에서 정보전달의 통로 역할을 함.   일단 axon의 시작부위, 즉 action potential이 생성되는 시작부를 axon hillock이라 부름. 이어서 axon proper(middle), axon collateral(branch) 부위가 있으며, 가장 말단부에는 axon terminal이 존재하고 있음.  전통적으로는 axon에 ER이 존재하지 않으며 protein synthesis도 일어나지 않는다고 알려져 있었음. 그러나 최근 axon에서 mRNA들이 많이 존재하며, 이들이 실제로 protein으로 합성되는 사례가 보고되고 있어 이에 대한 진위여부가 불투명한 상태임.    한편 위 그림은 axon terminal 부분의 구조를 ..

이번 포스트에서는 neuron들의 기본적인 특징에 대해 조금 더 알아보자.    neuron은 위 그림과 같이 구성되어 있음.  이들도 cell이기 때문에 당연히 cytosol이 내부에 존재하며, mitochondria, nucleus 등의 organelle등도 다 존재함. 이 때 대부분의 organelle들은 soma 부위에만 존재하고 있음. 물론 예외는 있는데, mitochondria는 axon terminal에도 존재하고 있음.     한편 neuron에서도 여전히 central dogma의 원리에 따라 protein들이 합성됨.   그렇다면 도대체 gene contents는 동일한데도 다른 세포와 비교했을 때 neuron의 형태, 기능이 이토록이나 달라지는 이유는 무엇일까.     일단 위 그림에..

neuron과 glia는 뇌를 이루고 있는 두 가지의 대표적인 세포군임.   과거 아리스토텔레스는 심장을 정신의 원천으로 생각한 반면, 이후 Descartes는 brain이 정신의 원천이라고 주장함.  한편 cell theory가 주장되고, 다양한 증거를 통해 입증되면서 brain도 cell로 이루어져 있으며, brain cell의 brain function의 basic unit이라는 것이 정설로 받아들여지게 됨.  이 때 세의 structure를 알면 곧 이로부터 function을 유추할 수 있고, 다양한 cell들 간에 일어나는 communication에 대해서도 이해할 수 있으므로 뇌과학자들은 이에 대해 많은 관심을 기울여 연구함. (특히나 cell들간에 일어나는 상호작용에 의해 sensation,..