놀면서 공부하기

이번 포스트에서는 retrotransposon에 대해 알아보자.    위 그림에는 retrovirus replication의 과정이 나타나 있음. 일단 retrovirus의 유전체를 보면 양쪽에 LTR이 존재하며 가운데에 gag(coat protein gene), pol(reverse transcriptase gene), env(envelope protein gene)이 있음. 이 녀석의 replication 과정은 매우 독특한데, 처음에 PBS(primer binding site)로부터 5' LTR 부분이 역전사로 합성되고 난 뒤, 이렇게 해서 생긴 짧은 DNA 가닥이 다시금 반대편 LTR로 hopping되고, 그 상태로 다시금 replication이 지속됨.    위 그림에는 LTR-containin..

이전 포스트에서는 DNA transposon의 대표적인 사례들에 대해 살펴봤었음.  흥미롭게도, immunoglobulin gene의 rearrangement 과정에서도 일종의 transposon activity가 관찰됨.    실제로 위 그림과 같이 항체를 coding하는 gene의 경우 수많은 element들로 이루어져 있는데, 이 중 극히 일부만이 rearrangement에 의해 선택되어 특정한 항체가 만들어지게 됨. 이러한 방식을 이용해서 항체의 다양성이 극대화되게 됨.     위 그림을 보면 antibody gene의 rearrangement 과정이 대략적으로 나타나 있음. (특히나 위 그림에서는 light chain gene의 rearrangement 과정이 나타나 있음)  보면 germ-li..

이번 포스트부터는 본격적으로 DNA transposon에 대해 알아보자.  DNA transposon은 양 끝에 short inverted repeat을 가지고 있으며, 특정 target DNA 사이에 끼어들어갈 때 삽입 부위 양쪽 끝에 일종의 scar(혹은 흔적)를 남김. 이 때의 scar는 duplication되어 있음. 이와 관련된 그림이 아래에 나타나 있음.    위 그림에서 진한 보라색으로 표현된 부분이 scar이며, gap filling의 과정에서 생성됨.  이 때의 system은 Tn5임. 보면 이 경우 transposase가 transposon의 원래 포함 부위에 가서 transposon의 양 끝과 결합한 뒤 synapse를 형성함. 이렇게 해서 동그란 모양으로 말리게 되면 transpos..

이번 포스트에서는 전위(transposition)에 대해 알아보자.  transposon은 특정한 DNA 위치로부터 다른 곳으로 움직이는, 혹은 hopping되는 모든 종류의 element들을 의미함. transposon의 존재가 처음 발견된 것은 옥수수에서였고, 지금은 bacteria, plant, human 등 모든 organism에서 transposable element가 다 존재하고 있다는 것이 알려져 있음.    위 실험 결과는 bacteria에서 처음으로 발견된 transposon과 관련된 것임.  보면 galactose를 이용 가능한 bacteria로부터 나온 λ phage(g+)와 galactose를 이용 불가능한 bacteria로부터 나온 λ phage(g-)의 밀도를 비교했을 때 후..

이번 포스트에서는 eukaryote에서의 재조합 기작에 대해 살펴보자.    위 그림에 진핵생물의 meiotic recombination의 대략적인 과정이 나타나 있음.  일단 이 경우 처음에 dsDNA의 break가 일어나게 됨. 이후 5' resection이 일어나고, 이어서 3' overhang의 invasion에 의해 D-loop가 형성됨. 그 다음에는 DNA repair synthesis에 의해 새로운 가닥이 합성되고, 뒤이어 ligation이 일어난 뒤 BLM, WRN과 같은 helicase에 의해 junction migration이 일어남. 이후 resolution 과정에 의해 앞서와 동일하게 noncrossover ,혹은 crossover recombinant가 만들어지게 됨.  참고로 이..

이번 포스트에서는 지난 포스트에 이어 bacteria에서의 재조합 기작에 대해 자세히 알아보자.  holliday junction을 resolving해주는데 관여하는 RuvA, RuvB, RuvC에 대해 조금 더 자세히 알아보자. 일단 resolving 과정에서 RuvA, RuvB가 먼저 holliday junction 부위에 붙은 후 뒤이어 RuvC가 붙으며 resolving이 일어남.    우선 RuvA, B의 경우 DNA helicase 활성을 가지고 있어서 branch migration에 관여함. 위 그림을 보면 RuvA가 junction 부분에 결합하고 B가 A의 좌우로 결합하고 있음을 알 수 있음. 이 때 특히 RuvB가 ATPase 활성을 바탕으로 DNA를 unwinding시켜주게 되는데(즉..

이번 포스트부터는 bacteria에서 일어나는 재조합 기작에 대해 알아보도록 하자.     위 그림에는 bacteria(그 중에서도 E. coli)에서 일어나는 recombination의 mechanism이 나타나 있음. 이에 대해서 하나하나 알아보자.    처음에는 5'-GCTGGTGG-3'으로 구성된 Chi-site라는 곳을 기점으로 RecBCD의 DNA helicase activity가 작용해서 unwinding 작용이 일어남. (즉, Chi-site가 bacterial recombination의 initiation site임) 한편 RecBCD는 ss-endonuclease activity도 있어서 이 녀석에 의해서 결과적으로 5' resection이 일어나고 그 결과 3' strand가 형성됨...

이번 포스트부터는 homologous recombination(HR, 상동재조합)에 대해 자세 알아보도록 하자.    HR의 가장 익숙한 예 중 하나는 바로 위 그림에 나와있는 것과 같이 감수분열 과정에서의 crossover임. 이 경우에도 repair에서 사용되는 것과 거의 동일한 molecular machinery가 사용됨.    HR의 일반적인 pathway들이 위 그림에 나타나 있음.  HR은 위 그림과 같이 intermolecular하게도, intramolecular하게도 일어날 수 있음. 우선 intermolecular HR부터 살펴보자. 이 경우 위 그림에도 나타나 있는 것처럼 single crossover의 형태로 일어날 수도 있고 multi crossover의 형태로 일어날 수 있음. 다..

이번 포스트에서는 translesion 기작에 대해 살펴보자.     보통은 위 그림과 같이 비정상적인 DNA lesion이 있으면 이 부분이 DNA 복제 이전에 수선되는 것이 바람직함. 그런데 어쩔 수 없이 남아있는 비정상 부위가 있는 경우, 일반적인 DNA polymerase는 이 부분을 지나서 합성을 계속해나갈 수 없고(일종의 roadblock처럼 작용) 위 그림 위쪽과 같이 stall됨. 이 때 두 가지 기작에 의해서 극복이 가능함. 첫 번째 기작은 위 그림 왼쪽에 나타난 것과 같은 translesion synthesis(TLS)라는 기작인데, 말 그대로 error가 일어난 부위를 건너뛴 채로 다음 부분을 합성하는 방식임. 이 때는 TLS polymerase가 사용됨. 한편 위 그림 오른쪽에 나타..

이번 포스트에서는 지난 포스트에 이어 NER, DSB 수선 기작에 대해 알아보도록 하자.  NER(nucleotide excision repair)   위 그림에 NER의 대략적인 과정이 나타나 있음. 일단 위 그림 맨 위쪽에도 나와있는 것처럼 NER은 크게 두 가지 방식에 의해 시작될 수 있음. 첫 번째 방식은 global genome NER(TCNER)이고 두 번째 방식은 transcription coupled NER(GGNER)임. global genome NER은 UV, radical damage에 의해 DNA가 파괴되면 그곳을 인지하는 XPC라는 단백질에 의해서 TFIIH를 비롯한 여러 factor들이 손상 부위로 recruit되는 방식임. 한편 transcription coupled NER의 ..