놀면서 공부하기

이번 포스트에서는 지금까지 살펴보지 않았던 다양한 post-trasncriptional regulation 기작들에 대해 알아보자. 실제로 많은 경우 post-transcriptional control을 통해 mRNA의 stability가 조절되게 됨. 위 표를 보면 Casein mRNA의 경우 다른 mRNA보다도 특별히 prolactin이 있을 시 RNA half-life가 비약적으로 증가하는 것을 볼 수 있는데, 이것도 다 post-transcriptional control에 의해 발생하는 현상임. post-transcriptional control과 관련해서 흥미로운 예시가 있음. 바로 transferrin receptor의 mRNA stability와 관련된 내용임. 우선 이에 대해 이해하기 전에..

이번 포스트에서는 RNA editing에 대해 알아보자. 위 그림에 나타난 것처럼 특정 DNA 서열과 RNA 서열을 비교해보던 도중 뭔가 맞지 않는 부분이 관찰됨. 처음에는 이것이 pseudogene(돌연변이 되어 더 이상 기능을 하지 못하는 gene의 duplicate copy) 혹은 cryptogene(incomplete gene)에 의해 나타나는 결과일 것이라 생각함. 그러나 차후 실험을 통해 일단 DNA의 저 서열에 상보적인 RNA로 처음에는 전사가 되지만, 이후 post-transcriptional editing에 의해 추가적인 염기가 (이 경우에는 U) 삽입되어 이런 현상이 발생했다는 것을 알게 됨. 이를 RNA editing이라고 부름. 위 그림은 극단적인 예를 보여주고 있는데, 분홍색으로 ..

이전 포스트까지 배웠던 processing event 이외에도 사실 다양한 processing들이 존재함. 예를 들어 trans-splicing과 같은 현상(지금까지 봤던 splicing은 모두 cis-splicing임), rRNA, tRNA에서만 일어나는 독특한 processing 과정 등이 그것임. 그 밖에 완전히 posttranscriptional하게 일어나는, RNAi와 같은 process들도 존재함. 지금부터 이에 대해 하나하나 알아보자. ribosomal RNA processing 실제로 양서류의 일종인 Newt의 rRNA 전사 과정을 직접 눈으로 관찰할 수 있는데, 위 그림 왼쪽과 같이 관찰됨. 보면 어떤 부위에서는 매우 extensive하게 전사가 일어나고, 반면 화살표로 NTS(non-t..

이번 포스트에서는 poly A 꼬리와 전사 종결 간의 연관성에 대해 집중적으로 알아보자. 우선 (a)부터 살펴보자. 이 경우 northern blot을 통해 전사체의 양을 파악하였고, 특히 WT과 polyadenylation site를 없애버린 mutant의 전사체 양을 비교함. 그 결과 polyadenylation site를 없앤 mutant의 전사체 양이 확연히 적었음. 사실 이 결과는 다양하게 해석될 여지가 있지만 본 연구자들은 이게 아마 poly A tail의 부재에 의해 전사의 termination이 제대로 일어나지 않아서 발생한 현상일 것이라고 생각하고 (b), (c)와 같은 실험을 추가적으로 수행함. (b), (c) 실험은 nuclear run-on transcription analysis임..

이번 포스트에서는 mRNA processing 과정이 RNA 전사와 어떤식으로 관련되어 있는지에 대해 알아보자. chapter 14에서 살펴본 splicing, polyadenylation, 5' capping은 모두 CTD와 관련되어 있었음. 따라서 위 그림과 같이 RNA polymerase II의 CTD가 일종의 processing platform으로 작용해서 processing을 매개하지 않을까 생각하게 됨. splicing, 5' capping은 명백히 co-transcriptional process임. splicing의 경우 앞서 봤던 것처럼 CTD의 도움을 받아 assemble된 여러 splicing factor들에 의해 일어남. 한편 capping의 경우에도 마찬가지이고, 특히 capping..

이번 포스트에서는 만들어진 poly A 꼬리의 수명에 대해 알아보자. 앞서 잠시 언급한 적이 있는데, cytoplasmic RNA에서의 poly A tail 길이가 일반적으로 nuclear RNA에서의 poly A tail 길이보다 짧음. 이를 나타내 주는 결과가 위와 같음. 이 경우 48시간동안 cell 내에서 incubation시킨 후 각 RNA들의 조성을 살펴봄. 그 결과 cytoplasmic RNA의 길이가 nuclear RNA의 길이보다 더 짧다는 것을 알 수 있었음. 이는 cytoplasm에서 poly A가 turn over되기 때문임. 기본적으로 세포질에 존재하는 RNase에 의해 poly A tail이 분해되고, 이와 함께 세포질에 존재하는 별도의 poly A polymerase에 의해 다..

이번 포스트에서는 지난 포스트에 이어 poly A의 elongation(신장) 과정에 대해 알아보자. 앞서 얻은 지식을 바탕으로 생각해보면 일부 adenylation이 일어나고 난 뒤, signal independent하게 다시금 polyadenylation이 일어나므로 먼저 합성된 짧은 A 가닥을 인지하고 결합하는 단백질이 있을 것이라 예상 가능함. 따라서 짧은 poly A에 결합 가능한 단백질들만을 모았고, 이들을 gel filtration experiment를 이용해 크기별로 아래와 같이 분리해봄. 이 중 대략 30~37까지의 fraction을 뽑아 SDS-PAGE를 진행해본 결과가 아래와 같음. 보면 대략 30~37까지의 fraction에 49kDa 정도의 분자량을 가지는 단백질이 존재하고 있음을..

이번 포스트부터는 polyadenylation이 어떻게 일어나는지와 관련된 구체적인 모델에 대해 알아보자. polyadenylation은 구체적으로 어떻게 일어나는 것일까. 위 그림에 그 과정이 간략히 나타나 있음. 보면 AAUAAA와 GU/U element 사이가 poly A site로 인식되어 cleavage되게 됨. 이 cleavage 과정에서는 RNA polymerase II의 CTD가 매우 중요하게 작용함. 이와 함께 CPSF라는 단백질이 AAUAAA site를 인지하고, 이것 또한 cleavage에 있어 매우 중요하게 작용함. 한편 일단 cleavage가 일어나고 나면 그 이후부터는 CTD가 작용하지 않음. 대신 PAP라고 하는 녀석이 들어오고, 이 녀석이 초기에 대략 8~10개의 A를 3' ..

이번 포스트에서는 polyadenylation이 일어나는 메커니즘에 대해 알아보도록 하자. 일반적으로 polyadenylation은 위 그림과 같이 2 step으로 진행됨. 간단히 말하자면 우선 처음 만들어진 전체 mRNA 중 절단이 일어나서 초록색 조각과 빨간색 조각이 형성되고, 이 중 빨간색 조각은 분해됨. 한편 초록색 조각의 3' 부분에는 poly A tail이 붙게 됨. 하지만 그렇다고 해서 빨간색 부분의 전사 정도가 처음부터 떨어지는 것은 아님. 위 그림을 보면 나중에 잘림이 일어나는 빨간색과 파란색의 경계선 이후에 존재하는 E, F 부분에서도 전사가 일어나는 정도는 앞부분과 거의 유사함. (결론적으로 전사는 poly A가 붙는 부분 이후까지도 쭉 일어나지만, 이후 절단에 이어 절단부 뒤쪽으로 ..

이번 포스트에서는 poly A의 기능에 대해 알아보자. mRNA의 3' 끝부분에 AMP가 계속 달려서 poly A tail이 만들어지는 과정을 polyadenylation이라 함. (참고로 이 poly A tail이 heterogeneous nuclear RNA(hnRNA)와 mRNA에서 다 발견된다는 사실을 알게 되면서 hnRNA가 mature되어서 mRNA가 만들어질 것임을 예상하게 되기도 했었음) 대부분의 eukaryotic mRNA와 mRNA의 precursor들은 3' 부분에 대략 250nt 길이의 AMP residue를 가지고 있음. 위 그림에 이와 관련된 실험 결과가 나타나 있음. 이 실험에서는 hnRNA와 mRNA에 RNase A(C, U 뒷부분을 끊어줌), RNase T1(G 뒷부분을 끊..