놀면서 공부하기

이번 포스트에서는 지난 포스트에서 간단히 살펴본 각각의 DNA repair 기작들에 대해 자세히 살펴보도록 하자.  BER(base excision repair)   일반적인 BER의 과정이 위 그림에 나타나 있음. 하나하나 살펴보자.  위 그림의 좌측에는 ROS, methylation, deamination 등에 의해 염기 중 한 부분이 이중결합을 형성하지 못한 채 붕 떠서 bulge가 만들어졌을 때의 repair 과정이 나타나 있음. 이 경우에는 우선 bulge를 인지하는 단백질들이 필요한데, 예를 들어 8-oxo G가 만들어져 있는 경우에는 OGG1(8-oxoguanine glycosylase)이 8-oxo G에 결합함. (참고로 잘못 끼어들어간 U의 경우 UNG에 의해 인식됨) 이 때 결합한 OG..

이번 포스트부터는 DNA damage를 수선하는 세포 내 기작들에 대해 알아보도록 하자.     지금부터 크게 4가지 종류의 DNA repair system에 대해 알아볼텐데, 이들 각각에는 아래와 같은 공통적인 process가 존재함.  1. damage recognition and demarcation→ 이상한 구조를 인지하는 step.  2. DNA processing(unwinding, incision, excision...)→ 이상한 구조를 펼치고 제거해내는 step 3. resynthesis→ processing을 통해 제거되고 난 뒤 남은 부분을 polymerase 활성을 이용해 다시금 채워넣는 step 4. ligation→ 새로 생성된 조각과 기존의 조각 사이 gap을 매꿔주는 step...

이전 포스트에서의 내용을 간단히 정리하자면,      TRF2는 위 그림과 같이 NHEJ, ATM pathway를 block함. 이 때 흥미롭게도 NHEJ의 Ku70/80과 ATM pathway의 MRN이 둘 다 end-loading factor의 일종임. 이 사실이 구체적으로 TRF2가 이들을 block하는 mechanism과 관련되어 있음.  이 mechanism에 대해 본격적으로 알아보기 이전에 우선 telomere 자체가 가지는 non-linear한 structure에 대해 알아보자.     telomere는 위 그림과 같이 t-loop 구조를 이루고 있음. 실제로 위 그림 오른쪽과 같이 단백질이 없는 상태에서 telomere의 t-loop 구조가 EM을 통해 관찰되기도 함.      t-loop..

이번 포스트에서는 텔로미어와 텔로머레이스에 의한 작용에 대해 자세히 알아보자.  telomere는 TTAGGG reapeat으로 이루어져 있음. 이 repeat은 사람, 쥐에게서 동일하게 나타나며, 사람의 경우에는 대략 10kb 정도의 길이만큼 repeat이 이루어져 있음. (쥐의 경우 50kb정도)    한편 repeat 뒷부분에는 G-rich strand라는 부분이 대략 50-300nt 길이로 존재하고 있는데(ssDNA) 이 서열의 경우에는 telomerase에 의해서 유지됨.    telomerase의 작동 과정에 대한 모식도가 위 그림에 나타나 있으므로 참고할 것.  telomere는 chromosome의 end-protection problem을 해결하는데 핵심적인 도움을 줌.      위 그림..

이번 포스트에서는 DNA 복제 종결 과정에 대해 알아보도록 하자.  bacteria에서의 DNA 복제 종결   bacteria의 경우 위 그림과 같이 oriC 반대편에 Ter라고 하는 termination sequence가 위치하고 있음. (cis element의 일종) 그리고 Ter과 결합 가능한 Tus라는 녀석이 존재해 결과적으로 이들이 roadblock 역할을 수행함. (즉, 더이상 replication이 일어나지 못하도록 물리적으로 막아줌)  한편 원핵생물의 경우 위 그림과 같이 DNA가 원형으로 이루어져 있으므로 replication이 완료되면 두 circular DNA가 꼬여있는 모양새일것임. 따라서 이들을 다시 분리해줘야 하는데, 이 때 type 4 topoisomerase가 사용됨.  eu..

이번 포스트에서는 지난 포스트에 이어 진핵생물의 DNA 복제 개시 과정에 대해 알아보자.   앞서 진핵생물의 한 예인 yeast에서의 ori sequence에 대해 살펴봤었음. 그러나 다세포 진핵생물 대부분에 대해서는 ori sequence가 아직 잘 알려져 있지 않음.    다만 위 그림과 같이 origin 부분에 ORC(origin recognition complex)라는 특정한 단백질이 와서 달라붙는다는 것은 알고 있었음. 그리고 진핵생물의 경우 특징적으로 ORC가 origin에 붙은 이후 Mcm helicase가 먼저 와서 달라붙어 있는 형태임. 이 complex를 prereplicative complex라 부름(앞서 원핵과 진핵의 replication initiation 차이가 이 때문에 발생)..

이번 포스트부터는 DNA 복제의 개시과정에 대해 알아보도록 하자.  replication이 시작되기 위해서는 일단 melting, unzipping 등에 의해 bubble이 생겨야 함.    원핵생물, 진핵생물 각각에서 bubble이 생기는 과정을 묘사한 그림이 위에 나타나 있음.   어느 정도 비슷한 부분도 있지만, 일단 원핵생물의 경우 ATP가 소모되는 DNA melting이 먼저 일어난 후 뒤이어서 helicase가 loading되고 unzipping이 일어나는 반면 진핵생물의 경우 ATP가 소모되는 helicase loading이 먼저 일어난 후에 DNA melting이 뒤이어 일어난다는 것이 다름. bacteria에서의 origin of DNA replication     bacteria의 경우..

이번 포스트에서는 DNA polymerase 이외에 DNA replication에 관여하는 다른 효소들에 대해 알아보도록 하자.  sliding clamp   앞서 봤던 위 그림에서 하늘색으로 표시되어 있는 것이 바로 sliding clamp임. 이 녀석은 DNA polymerase와 DNA 사이의 affinity가 높아지게끔 만들어줌.  일반적으로 DNA polymerase의 합성 속도는 DNA polymerase 내의 palm 효율 혹은 DNA polymerase와 DNA, nucleotide 간의 binding하는 정도에 따라서 결정됨. 특히 후자의 경우 DNA polymerase와 DNA 사이의 binding, unbinding이 평형관계이므로 이 때 binding된 상태, unbinding된 상..

지금부터 DNA replication 시 필요한 각종 enzyme들에 대해 알아보자.    하나하나 살펴보자.  우선 위 그림의 왼쪽 윗부분부터 살펴보자. 이 때 주황색으로 표시된 DNA가 새롭게 합성된 DNA이고 파란색 DNA가 leading-strand template임. 한편 이 때 남색으로 표시된 C자모양 단백질이 DNA polymerase임. 그리고 그 바로 뒤쪽에 붙어있는 하늘색 단백질은 sliding clamp로, 이 녀석은 DNA polymerase가 DNA와 더 잘 붙을 수 있도록(affinity를 증가시켜줌) 해줌. 한편 녹색으로 표시된 단백질은 DNA helicase이며 이 녀석이 downstream에 있는 dsDNA를 풀어줌. 한편 특히 E. coli의 경우에는 DNA helicas..

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..