분자생물학 기말 요약

Front 1

9.1

DNA cloning 다섯 단계

Back 1

1)특이한 염기 서열을 인식해 핵산 endonuclease로 자른다

2)자기자신을 복제할 수 있는 cloning vector를 이용해 준비한다

3)두개의 단편 DNA를 붙인다(recommbinant DNA)

4)recombinant DNA를 숙주세포를 삽입한다

5)recombinant DNA에 숙주세포로 들어갔는지 확인한다.

Front 2

recombinant DNA에 숙주세포로 대장균을 이용하는 이유 세가지

Back 2

1) DNA 대사과정이 이미 잘 알려져 있다.

2) 박테리오파지와 플라스미드 같은 vector가 잘 규명되어 있다.

3) 한 대장균에서 다른 대장균으로 DNA를 옮길 수 있는 기술이 가능하다.

Front 3

II형 핵산 endonuclease 가 재조합 DNA를 만드는데 장점 세가지와 인지 염기서열 종류 두가지

Back 3

장점 1) 4~6개의 염기쌍 인지(회문구조가짐), 2) ATP 필요 없음, 3) 인식 부위 내에서 DNA 절단

종류 1) sticky end(BamHI) 2) blunt end(EcoRV)

Front 4

클로닝 벡터 세종류

Back 4

플라스미드, 박테리오파지, 세균인공염색체(BAC)

그외에도 yeast 인공염색체인 YAC도 있음

Front 5

세포 안에 강제로 DNA 넣는 방법

(transformation)

Back 5

1) heat shock : 플라스미드 DNA를 0도에서 염화칼슘 용액에 함께 배양한 후 신속히 27~43도로 온도변화를 주어 열충격을 가함

2) 전기천공법(electroporation) : 플라스미드 DNA와 배양된 세포를 고전압 펄스에 노출시킴->큰 분자가 이동 가능

Front 6

플라스미드가 도입된 세포를 선택하는 방법과 예시

Back 6

선택적 표지인자(selectable marker)

1) 항생제 내성 유전자

암피실린, 테트라사이클린 등등

2) 대사효소

베타-galactosidase

Front 7

대장균 플라스미드 pBR322 구조적 특징 4가지

Back 7

1) 복제기점(ori)을 가짐

2) 항생제 저항 유전자 두가지(tet, amp)

3) II형 핵산 nuclease가 인지 가능한 서열이 여러개 있음

4) 전체적으로 작은 크기(4361bp)

Front 8

pBR322가 재조합되는 과정 4단계

Back 8

1) amp 안의 PstI 서열을 인지해 절단됨

2) 외래성 DNA가 절단된 amp 사이에 끼워져 ligase에 의해 붙여짐

3) amp 저항성 소실, tet 저항성만 남음

4) amp-tet 함유 배지에서 살지 못하고 tet 배지에서만 사는 균주를 집어냄

Front 9

박테리오파지 vector 특징

Back 9

23,000bp 클로닝 가능

Front 10

시험관 내 포장(in vitro packaging)?

Back 10

재조합 DNA를 가지는 완전한 phage를 만드는데 필요한 모든 단백질을 가진 세균 세포 추출물을 넣어준 것

Front 11

BAC의 특징

Back 11

1) 10~30만 bp 클로닝 가능

2) 선택적 표지인자 : 클로람페니콜 내성(CmR), lacZ(beta-glactosidase)

3) 크기가 커서 전기천공법 사용

클로람페니콜 내성이면서 lacZ에 재조합 DNA가 끼어들어 흰색의 분해되지 않는 물질을 만들어내는 배지가 재조합 BAC

Front 12

Hybridization 기술의 의미와 방법

Back 12

특정 DNA서열을 확인 가능

probe에는 찾고자하는 DNA의 상보적인 서열을 가지며 방사선 동위원소 등으로 표지되어 사용된다.

1) 형질전환된 세균 집락을 가진 한천 플레이트 위에 나이트로셀룰로스 종이를 눌러 각각의 집락의 세포를 종이에 고정

2) 알칼리 처리해 변성된 DNA를 노출시키고 방사선 표지된 DNA 탐침 처리

3) X선 필름을 종이에 노출시킴

Front 13

??Bacteria, 곤충, 포유류세포 안에서 사용하는 vector

Back 13

1) Bacteria : E. coli

regulated espression of Rec A protein in a bacterial cells(fig9-8)

2) Insects and Insect viruses : Baculovirus, (bacmids) : cloning with baculoviruses(fig9-9)

3) mammalian cell in culture

Front 14

vector안에 재조합 유전자를 넣는 방법 두가지

Back 14

1) 부위 특이적 변이생성(site-directed mutagenesis) : 제한효소법

2) 올리고뉴클레오타이드 특이적 변이생성(oligonucleotide-directed mutagenesis) : 특정 염기변화가 있는 짧은 DNA 가닥을 vector 안에 있는 클로닝된 유전자의 단일 가닥에 결합 시킴(hetero한 이중가닥->딸 세포가 변형됨)

Front 15

재조합 생물로부터 나온 표적 단백질을 정제하기 위해 친화 크로마토그래피(affinity chromatography)에 붙게 하는 꼬리표(tag) 두가지

Back 15

1) (His)6 : Ni2+와 결합

2) 글루타싸이온-S-전이효소(glutathione S-transferase, GST) : 글루타싸이온(Glutathione)와 결합

Front 16

*PCR(polymerase chain reaction) 준비물 네가지

Back 16

1) DNA

2) 합성 올리고뉴클레오타이드 시발체

3) 4종류의 삼인산 데옥시뉴클레오타이드

4) Taq 중합효소

Front 17

PCR 순서 4단계

Back 17

1) 표적 DNA 함유한 DNA를 95도 열을 가해 가닥 분리

2)냉각시킨 후 primer 첨가(primer가 회문구조라면 좀 더 단단히 결합)

3)열에 안정한 Taq polymerase를 넣어 5'->3' 합성 촉진

4) 반복

Front 18

DNA 지문법(DNA fingerprinting) 원리

Back 18

조각길이 다형성(restriction fragment length polymorphism; RFLP) : 어떤 사람의 유전자를 특정 제한효소로 절단시 DNA 단편의 크기가 달라짐, 인간의 유전자 중 짧은 단위반복(STRs : shore tandem repeats)가 다르기 때문

-> Southern blotting으로 전개해 DNA 탐침을 이용해 염기서열 비교 가능

Front 19

유전체 비교로 기능을 추정하는 방법

Back 19

비교 유전체학( comparative genomics) : 많은 유전체의 서열을 분석해 유전자의 기능을 추정하는 데이터베이스로 제공

1) 이원체(다른 조상 유전자, paralog)와 동일한 유전자의 기능이 밝혀졌을 시 동일 공통조상(ortholog)의 유전자 기능을 추정 가능

2) 신테니(보존된 유전자의 순서 synteny)와 동일한 위치에 있는 유전자는 비슷한 기능을 할 것이라 추정

Front 20

*단백질 기능을 알아내기 위한 방법 5가지

Back 20

1) 유전자를 일부러 inactivate 시켜 어떤 영향이 가는지 조사(mutagene)

2) 기능이 알려진 유전자와 단백질의 서열과 구조를 비교(synteny)

3) 언제, 어디에서 유전자가 발현되는지 결정(immunofluoresence, 2D-gel electrophoresis, DNA microarrays)

4) 단백질들간의 interaction 조사

5) transgenic animals

Front 21

어느 조직에서 어느 유전자가 기능을 하는지 알아내는 방법 세가지

Back 21

1) immunoflouscence : insert DNA + GTP = 발광

2) 2차원 젤 전기영동 : isotropic + SDS PAGE로 발현된 단백질을 등전점과 무게로 2차원 패턴화

3) DNA microarryays, DNA chip : 세포배양에서 얻은 cDNA로 발광 probe를 만들어 DNA의 어느부분에서 발현하는지 chip에서 발광한 부위로 알아냄

Front 22

효모 이중-혼성 분석(Yeast Two-Hybrid Analysis)

Back 22

Gal4p라는 단백질은 DNA 결합영역과 RNA polymerase 결합 부위를 가짐, 이량체가 됨으로써 보고유전자에 전사를 증가시킬 수 있는데 Gal4p에 각각 X, Y라는 단백질을 결합시켜 둘이 결합해 전사한다면 살아남을 수 있음

Front 23

Ti plasmid의 식물 내 삽입 경로

Back 23

상처입은 식물이 아세토시린곤(acetosyringone) 분비하고 Agrobacterium tumefaciens가 그걸 감지하면 Ti 플라스미드에 있는 병독성(vir)이 발현(Ti 플라스미드의 T DNA조각을 식물세포 유전체 안으로 칩입시키는데 필요한 효소를 만듬)

->T DNA에 있는 25개 염기쌍 반복서열 사이에 카나마이신 내성 유전자와 외래 유전자를 지낸 재조합 플라스미드를 만듬->카나마이신으로 선별 가능

Front 24

형질전환 식물세포 예시 세가지

Back 24

루시페린 생산 담배

곤충 유충에 저항성을 가지는 토마토

글리포스산 저항성 콩

Front 25

동물세포에 DNA를 주입하는 방법 세가지

Back 25

1) electroporation

2) micro injection(인공수정시 사용하는 피펫)

3) Infection(레트로 바이러스를 vectior로 사용)

Front 26

이상적인 미생물 표적효소 조건 세가지

Back 26

1) 병원체의 생존에 필수

2) 넓은 범위의 병원체에 잘 보존되어야 함

3) 인간에게 없거나 현저히 달라야 함

Front 27

재조합 DNA 약물

Back 27

인슐린

단일클론항체

백신

Front 28

24.1

**유전자의 정의

Back 28

구조적 혹은 촉매 기능을 지닌 폴리펩타이드나 RNA와 같은 최종 산물의 1차 염기서열(primary sequence)을 암호화하는 모든 종류의 DNA

Front 29

**인간 유전체 서열의 유형과 비율

Back 29

1) *Transoposons 45%

2) genes

*Intron and noncoding segments 28.5%

*exons 1.5%

3) Miscellaneous

*SSR(Simple-sequence repeats) 3%

Front 30

사람의 끝분절 염기서열

Back 30

(TTAGGG)n : 염색체 말단에서 염색체의 안정화 기여

Front 31

초나선 구조(supercoiling)에서 긴장상태는

Back 31

풀리거나 덜감겼을 때(underwinding)

Front 32

특이적 감김차이(specific linking difference) sigma계산

s=-0.01 / Lk0=200

Back 32

-0.01은 나선 회전의 1%가 제거되었음, 즉 변형 후 나선 회전수는 200->198이 되었다.

: 보통은 5~7% 덜감겨있다(-0.05~-0.07)

Front 33

초나선 농도 계산

4200bp, Lk=374의 초나선 농도?

이게 Lk=412일 때 초나선 농도?

Back 33

10.5bp당 1turn 이므로

4200/10.5=400

(374-400)/400=-0.065

(412-400)/400=0.03

Front 34

Topoisomerase I, II의 차이

Back 34

1) Lk1 증가, DNA 1개 끊음

2) Lk2 증가, DNA 두가닥 끊음

Front 35

Topoisomerase inhibitor 특징

: 쿠마린, 퀴놀론, 캄포테신, 이리노테칸, 토포테칸, 독소루비신, 에토포사이드, 엘립티신

Back 35

쿠마린 : 세균의 topo II-DNA gyrase-topo IV결합 방해

퀴놀론 : 세균의 DNA gyrase, topo IV 억제

*캄포테신 : 진핵세포의 topo I 억제

=>유도체로 이리노테칸, 토포테칸

*독소루비신, 에토포사이드, 엘립티신 : 사람의 topo II 억제

Front 36

뉴클레오솜

Back 36

히스톤이 DNA 감싸고 있는 형태

apoptosis일 때 이 형태로 잘려서 200bp 배수로 된 DNA들이 나온다.

Front 37

히스톤의 특징

Back 37

1) 아르기닌, 리신 매우 풍부(25%로 둘 다 염기성)

2) H3, H4는 모든 진핵생물에서 a.a 서열이 동일함, 매우 잘 보존됨

3) 메틸화, 아세틸화 등 아미노산의 변형으로 전사 조절을 하게 함(epigenetics)

Front 38

DNA packing 순서

Back 38

DNA->염색질->30nm섬유->루프(75,000bp)->장미(6개 루프)->코일(30개의 장미)->염색분체(10개의 코일)

Front 39

SMC(structural maintenance of chromosomes) 단백질 두가지

Back 39

1) 코헤신(cohesin) : 염색분체끼리 붙임

2) 콘덴신(condensin) : 염색체 응축

Front 40

25.1

DNA chain 연장에 필요한 것 4가지

Back 40

1) DNA polymerase I

2) 외가닥의 template

3) primer

4) nucleotide

Front 41

E.coli 세가지 DNA polymerase 비교

Back 41

공통 : 3'->5'exonuclease(proof reading)

1) 지연가닥합성/5'->3'exonuclease 활성

2) repair system

3) principle합성/분자량가장큼/중합속도가장빠름

Front 42

E.coli의 염색체 복제 개시 단계

Back 42

oriC에는 DnaA 결합부위인 R site와 DNA 풀림요소(DNA unwinding element, DUE)라고 불리는 A=T가 풍부한 부위가 있음, 굉장히 보존적 서열

: DnaA-ATP가 결합부위에 붙고 벌려진 DUE로 DnaB(helicase)가 DnaC-ATP에 의해 결합해 풀린가닥 안정화

Front 43

E.coli 개시점에서 복제 개시에 필요한 단백질 6가지

Back 43

1) DnaA : 복제 기점 서열 인식, 이중 가닥 푼다

2) DnaB : helicase

3) DnaC : DnaB 결합 도움

4) primase : primer 생산

5) SSB(single strend binding protein) : single strend DNA와 결합

6) DNA gyrase : DNA 풀림에 의해 생긴 긴장 해소

Front 44

E.coli의 염색체 복제 연장 단계(오카자키 조각)

Back 44

DnaB로 외가닥을 만듬(외가닥 안정화를 위해 SSB가 결합)

primase가 계속 primer생산, 이것으로 계속 복제하고 DNA lygase로 결합

Front 45

E.coli 복제기점에 작용하는 단백질

7가지(오카자키)

Back 45

1) SSB

2) DnaB

3) primase(DnaG)

4) DNA pol III : 새로운 가닥 연장

5) DNA pol I : primer 제거, gap 메움

6) DNA lygase : 가닥의 연결

7) DNA gyrase(topo II) : 초나선 형성

Front 46

E.coli 염색체 복제의 종결

Back 46

종결부위 : Tus(terminus utilization substance)라는 단백질이 Ter 서열과 결합

->시계방향이든 반시계방향이든 종결부위와 만나는 복제분기점에서 복제를 멈추게 만듬(원래 양방향 복제)

->topo IV로 두가닥 염색체를 끊어 분리시킴

Front 47

효모의 복제 기전

(진핵에서의 DNA 복제 차이)

Back 47

1) 자율 복제 서열(ABS) 또는 복제자(replicator)라는 복제 기원 가짐, 보존 서열

2) 세포 주기마다 cyclin-dependent kinase(CDKs)의 활성으로 조절, cyclin은 M phase 말기에 분해되는데 cyclin이 없으면 pre-RCs(pre-replicative complexes) 형성??

3) minichromosome maintenance(MCM) protein : helicase로 기점 인식 복합체(ORC)에 의해 DNA에 놓임

4) 다수의 복제 기점 가짐

5) DNA pol의 종류 다양성

6) telomere : 원핵은 circular라 없음, 지연가닥은 5'-end gap 못 메움

*telomerase->뒤에 RNA서열을 가지고 다녀 역전사

Front 48

진핵의 DNA polymerase 5가지

Back 48

pol a : primase, DNA 복제시작

pol b : repair

pol c : 미토콘드리아 복제

pol d : elongation

pol e : repair

Front 49

*아실클로버 기전

Back 49

단순 포진 바이러스의 DNA pol 억제, 구아닌 비슷, timidine kinase에 의해 인산화시 바이러스 효소에 결합 친화력이 200배 증가(인간에 비해)

Front 50

*DNA 복제 정확성의 이유 세가지

Back 50

1) polymerase에 의한 염기 선택

2) polymerase의 3'->5'exonuclease 활성(교정)

3) 복제 후 base pair에 대한 복구 체계

Front 51

mutation 종류 세가지

Back 51

1) silent mutation : 영향력이 적거나 없음

2) missense mutation

3) nonsense mutation

Front 52

Ames test

Back 52

His- => His+ 복귀 돌연변이 보는 것

유독물질을 바른 디스크의 근처에 자랄수록 mutagenicity가 강하지만 독성은 적다.

mutagenicity=/=carcinogen

Front 53

*E.coli의 DNA 복구시스템의 종류 네가지(질환 연관)

Back 53

1) 짝짝이 염기 복구(mismatch) : 짝짝이 염기 손상시

Dam methylase

MutH, MutL, MutS 단백질

2) 염기-절제 복구 : 염기의 변형(유라실, 하이포잔틴, 잔틴 등)

3) 뉴클레오타이드 절제 복구 : 거대한 구조적 변화(피리미딘 이합체)

4) 직접 복구

피리미딘 이합체

O6-메틸구아노신

1-메틸구아노신, 3-메틸구아노신

Front 54

피리미딘 이합체시 E.coli와 사람의 차이점

Back 54

E.coli는 DNA photolyase(FADH-에게 전자 제공을 받아 이합체 분해)에 의한 직접복구, 사람은 뉴클레오타이드 절제복구 사용

Front 55

O6-메틸구아노신-DNA 메틸트렌스퍼레이스에 의한 직접 복구

Back 55

O6-메틸구아노신은 티민과 결합(G=T)

methyltransferase의 Cys-SH에 의한 메틸잔기 옮겨감에 의한 것

Front 56

AlkB에 의해 알킬화된 염기의 직접 복구

Back 56

1-메틸아데닌, 3-메틸사이토신 잔기의 탈메틸화

AlkB의 a-케토글루타르산-Fe2+의존 다이옥시제네이스

(R-CH3=>R-CH2-OH=>포름알데히드형으로 떨어져나감)

Front 57

정지된 세균 복제 분기점에서의 복구

Back 57

오류 빈발 장애물 통과 DNA 합성(TLS; error-prone translesion DNA synthesis) : SOS반응, 광범위한 DNA 손상에 대한 세포의 스트레스 반응(예:UvrA, UvrB)

Front 58

DNA 복구 기능에 의한 병증

Back 58

1) 색소성 피부마름증(xeroderma pigmentosum) : 피리미딘 이합체에 의한 것, DNA polymerase e(eta)의 기능 결여

2) 유전성 비폴립 결장암(hereditary nonpolyposis colon cancer:HNPCC) : mismatch repair 결함(hMLH1, hMLH2)

3) 유방암 : BRCA1, BRCA2 결함(전사, 염색체 유지, DNA 복구, 세포주기 조절)

BRCA2 : recombination DNA repair of double-strand breaks

BRCA1 또는 BRCA2의 결함시 유방암 위험 80% 증가

Front 59

유전자 재조합 현상 세가지

Back 59

1) 상동 유전자 재조합(homologous genetic recombination) : 상동성이 큰 부위를 공유하는 2개의 DNA 분자사이의 유전자 교환, holliday intermediate 발생

2) 자리 특이 재조합(site-specific recombination) : 특정 DNA 염기 서열에서만 발생

3) DNA 전위(DNA transposition)

Front 60

RNA 전사의 특징 5가지

Back 60

1) Highly selective ; 원하는 장소, 원하는 때, 원하는 만큼 전사

2) 전사 후 다양한 modification(mRNA, rRNA, tRNA)

3) 전사시 primer 필요없음

4) DNA와 달리 한 쪽을 주형으로 사용

5) proof reading activity 없음

Front 61

E.coli의 RNA polymerase 핵심효소, 완전효소

Back 61

핵심효소 : a2bb'w

완전효소 : 핵심효소+s(시그마)

Front 62

Promoter

Back 62

공통서열(consensus sequence)를 가진다.

upstream의 -10, -35 부위 포함

Front 63

대장균의 housekeeping 하게 하는 promoter와 결합하는 시그마인자 소단위체 번호

Back 63

70

;시그마인자의 무엇이 프로모터에 앉냐에 따라 발현되는 종류가 달라진다.

Front 64

RNA 합성 종료 신호 두가지

Back 64

1) Rho dependent : Rho는 일종의 helicase로 빠르게 RNA polymerase 를 DNA와 유리시킴

2) Rho independent : 자체 상보 서열(self-complementary sequence)를 가져 A-U결합 촉진, 헤어핀 구조가 DNA-RNA 혼성 분절을 끊어내게 함

Front 65

진핵의 RNA polymerase 3가지

Back 65

1) 18S, 5.8S, 28S rRNA 합성

2) *mRNA, snRNA 합성

3) tRNA, 5S rRNA, snRNA 합성

Front 66

*진핵세포의 RNA pol II 프로모터에서 전사 개시에 필요한 단백질

Back 66

1) TBP : TATA box 특이적 인식

2) TFIIA : TFIIB-TBP가 프로모터에서의 결합을 안정화

3) TFIIB : TBP와 결합/Pol II-TFIIF복합체 끌어옴

4) TFIIE : TFIIH 끌어들임/ATPase, helicase 활성

5) TFIIF : Pol II와 가장 먼저 결합, TFIIB와 결합해 Pol II가 DNA 비특이적 결합을 하는 걸 방해

6) *TFIIH : 프로모터에서 DNA 풀어버림(helicase)/ Pol II를 인산화(CTD 안에서)/ 뉴클레오타이드 절제 복구 단백질 끌어들임 **문제시 색소성 피부마름증(xeroderma pigmentosum), Cockayne's syndrome 발생(빛에 민감/신경질환)

Front 67

진핵에서의 RNA 전사 개시 순서

Back 67

1) TATA box에 TBP 결합

2) TFIIB가 TATA에 결합한 TBP에 결합->Pol II-TFIIF를 불러들임

3) TFIIE->TFIIH 불러들임->TFIIH가 DNA 풀어 열린 복합체 형성

4) TFIIH에 의한 CTD 인산화(뉴클레오타이드 절제복구 단백질 끌어들임)

Front 68

3'-cap과 5'-poly A tail의 기능

Back 68

cap

1) ribonuclease로 부터 mRNA 보호

2) cap-binding complex of proteins와 결합해 mRNA 번역 개시를 위한 리보솜 결합에 참여

poly A tail : mRNA 분해 억제

Front 69

mRNA 형성 순서

Back 69

1) 5'-m7GpppNp형성

2) 비부호 말단 서열까지 전사(poly A tail-3')

3) 스플라이싱

4) mRNA 완성

Front 70

엑손과 인트론의 길이

Back 70

엑손 : 1000 뉴클레오타이드 미만

인트론 : 50~20,000 뉴클레오타이드까지 매우 다양

Front 71

인트론 종류 4가지

Back 71

I군, II군(ATP 필요x), III군, IV군(ATP 필요)

1) 구아노신(pG-OH)이 인트론의 5'의 UpA의 phosphodiester 공격->남겨진 U-OH가 다시 GpU의 phosphodiester 공격

2) 인트론 내부의 pCpA(-OH)pA에서 내부의 UpG의 phosphodiester 공격-> 만들어진 3'의 U-OH가 5'의 pU 공격해 올가미 구조가 잘려나감

3) spliceosome : ATP를 사용하여 2처럼 올가미 구조를 만들어 잘라냄, snRNP(small nuclear ribonucleoprotein) 들이 소단위체로 존재함

4) tRNA에서 발견/ ATP, endonuclease, DNA lygase 필요함

Front 72

Poly A tail 형성 순서

Back 72

AAUAAA서열이 전사되면 효소복합체가 붙음->endonuclease에 의해 AAUAAA 하류지점에서 절단이 일어나고 polyadenylate polymerase가 주형없이 poly A tail 만들어냄

Front 73

Alternative splicing

Back 73

poly (A) site choice로 인트론 내의 Poly A tail 자리가 두가지가 있으면 생산 장소에 따라 생산물이 달라지기도(갑상선의 칼시토닌, 뇌의 EGRP)

Front 74

진핵에서의 rRNA 가공과정

Back 74

snoRNP의 도움을 받음, snoRNA 단위체가 rRNA와 결합하다가 snoRNA가 헤어핀 구조로 접히면서 rRNA도 접어버림

Front 75

세균과 진핵의 tRNA 가공

Back 75

5'를 RNase P가 절단->3'-OH에 CCA 첨가, 첨가되는 동안 base 변형, 마지막으로 인트론 잘라잇기

Front 76

miRNA 가공

Back 76

핵 : (헤어핀 구조)pre-miRNA(s)->드로샤(Drosha-DGCRS)에 의한 pre-miRNA 단량체화->exportin에 의한 배출

세포질 : 다이서에 의한 miRNA혼성화 가닥으로 짤림->RNA helicase에 의한 풀림->RISC에 적재해 mRNA와 혼성화시 완전히 상보적이면 절단, 덜 상보적이면 번역 억제

Front 77

라이보자임 특성 4가지

Back 77

1) RNA로 구성

2) 3차 구조

3) 변성시 불활성화

4) 주로 RNA 절단

예시

1) Self-splicing group I introns : rRNA

2) RNase P : tRNA

3) Hammerhead ribozyme : virusoids

Front 78

mRNA의 분해 속도

Back 78

척추동물 반감기 : 3시간(단기간 필요한 것은 수분~수초)

세균 : 1.5분

분해경로

대장균(3'->5'분해) : endoribonuclease

하등 진핵생물(5'->3'분해) : Poly A tail 단축, 5'-cap 소실과 mRNA 분해

고등 진핵생물(3'->5'분해) : exosome이라는 3'->5' exribonuclease에 의한 분해

세균 유전자는 rho-독립 종료자의 헤어핀 구조는 분해 안정성 부여

Front 79

polynucleotide phosphorylase

Back 79

template없이 핵산 중합체 합성

Front 80

reverse transcriptase 촉매 반응 세가지

Back 80

1) RNA 의존 DNA 합성

2) RNA 분해

3) DNA 의존 DNA 합성

;RTase는 RNA pol처럼 3'->5' proofreading exonuclease 활성이 없음

;20,000개 당 하나의 오류율->높은 변이율과 빠른 진화

Front 81

*레트로 바이러스에 의한 병증

Back 81

1) HIV

2) 로우스 육종 바이러스(Rous sarcoma virus) : 정상인 진핵생물의 유전체에서 발견되는 src는 non-receptor tyrosine kinase를 암호화해 번역시 세포성장을 촉진함, 이걸 로우스 육종 바이러스가 함께 가지고 나와 숙주에서 빠져나와 다른 숙주 감염시 sarcoma 일어나게

LTR/gag/pol/env/src/ /LTR

LTR/gag/pol/env/ /LTR

pol에서 intergrase, protease, reverse transcriptase 암호화

Front 82

HIV reverse transcriptase 저해제

Back 82

Zidovudine(AZT), Didanosine(Videx) 등등 ~dine, ~sine 약물

Protease inhibitios

Indinavir, Saquinavir(~vir)

Front 83

27.1

화학 에너지의 90% 쓰이는 것

Back 83

단백질 합성

대장균에서는 100개의 aa가 5초 완성

Front 84

*개시코돈

종료코돈

Back 84

개시 : AUG

종료 : UAA, UGA, UAG

Front 85

열린 해독틀(open reading frme, ORF)

Back 85

직선상 RNA가 있다면 3가지 번역 방법이 있는데 그 중 50개 이상의 코돈에서 종료 코돈이 없다면 기능을 가질 가능성이 있다고 본다. 이것을 ORF라고.

Front 86

*유전부호의 특징 4가지

Back 86

1) specificity : 특정 코돈은 특정 aa

2) universality : 박테리아~인간까지 같은 유전 암호 공유

3) degeneracy : 다양한 코드가 하나의 aa 암호화

4) non overlapping & commaless : 하나의 해독틀을 가짐

Front 87

*wobble hypothesis에 의한 anticodon 대응 방법

Back 87

1) 1 개의 코돈을 인식

2) 2 개의 코돈을 인식

피리미딘 또는 퓨린 인식

3) 3 개의 코돈을 인식

1번째 anticodone이 inosine(변형된 tRNA)인 경우 AUC 모두 결합 가능

Front 88

*mutation resistant

Back 88

UCA가 셋 중 하나가 변형시

1) UAA ; non-sense mutation(치명적)

2) UCU ; silent mutation

3) CCA ; missense mutation(치명적일 수 있음)

Front 89

변역 틀이동(translational frameshifting) 예시

Back 89

1) mRNA에서 base를 추가해 해독틀을 이동시킴->생산되는 결과물이 달라짐

2) mRNA에서의 탈아미노화 반응으로 인해 CAA->UAA가 되기도(간->창자)

Front 90

E.coli의 단백질 합성 과정 5단계 중 에너지를 사용하는 단계

Back 90

1) 아미노산의 활성화-ATP

아미노아실-tRNA synthetase에 의한 교정(아미노아실-tRNA형성), 3번 위치에 아미노아실 결합

2) 개시-GTP

3) 연장-GTP

4) 종결과 방출

5) 접힘과 번역 후 가공

Front 91

RNA 번역 개시 3단계

Back 91

1) 30s 리보솜 소단위에 IF-1, IF-3(50s 리보솜의 결합 방해)에 결합->16s rRNA의 shine-Dalgarno 서열 인식 후 결합->AUG가 올바른 장소에 위치(샤인-달가노는 보존적 서열)

2) tRNA가 P site에 있는 AUG와 결합, tRNA에는 IF-2-GTP 결합

3) 50s 리보솜이 결합->IF-2에 결합한 GTP분해, IF-1, 2, 3의 분리

Front 92

폴리펩티드의 접힘과 가공

Back 92

1) C말단(인산화, 카르복시화, 메틸화), N말단(아세틸화)의 변형

2) 신호서열의 제거

3)개별 아미노산의 변형 : 콜라겐 단백질도 변형되지 않으면 혈관이 약해짐

4) 당질 곁사슬 부착

5) Cys-SH에 아이소프레닐기의 첨가(thioether)

6) 보조단 첨가 : biotin, heme

7) 단백질 분해에 의한 가공

8) 이황화 교차결합의 형성

Front 93

신호 서열

Back 93

1) 신호인식입자(signal recognition particle, SRP)가 신호서열과 결합->신호서열이 리보솜에 완전히 노출되면 리보솜은 번역을 중단하고 SRP는 GTP와 결합

2) ER의 peptide translocation complex와 리보솜이 결합하면서(SRP-SRP 수용체의 도움) 폴리펩티드 사슬이 ER 안으로 들어감

3) SRP-GTP 분해되면서 SRP-SRP 수용체 분리

4) 안에 들어간 신호서열은 signal peptidase에 의한 제거

Front 94

*단백질 합성 억제 독소

Back 94

1) 퓨로마이신 : translation 억제(아미노아실-tRNA의 3'끝의 유사구조)

2) 테트라사이클린 : 아미노아실 tRNA가 리보솜의 A자리에 결합하는 걸 억제

3) 클로람페니콜 : 펩타이드의 전위를 막음

4) 사이클로헥시마이드 : peptidyl transferase 억제

5) 스트렙토마이신 : 30s 리보솜에 결합해 구조변형->해독틀을 제대로 읽지 못하게 함

6) 디프테리아 독소 : eEF2의 디프타마이드 잔기를 ADP-ribosylation 촉매하여 eEF2 불활성

7) 리신 : 진핵의 60s 리보솜 불활성화, 23s rRNA의 아데노신 탈퓨린

8) 튜니카마이신 : 다당체 형성 방해로 인한 번역 후 가공 방해

Front 95

*핵에서의 신호서열

Back 95

1) NLS 서열 제거되지 않음

2) importin 알파-베타 결합체에 핵단백질 결합

3) 핵 안에서 Ran GTP-베타의 결합으로 핵단백질-알파가 따로 나옴

4) 임포틴 알파가 Ran GTP와 CAS(celluar apoptosis susceptibility protein)와 결합해 핵단백질 분해

5) Ran GTP-베타/Ran GTP-알파-CAS는 각각 핵공 밖으로 나가게 되고 Ran의 GTP가 가수분해되어 분리

6) Ran GDP-NTF2와 함께 핵 안으로 돌아옴(Ran GEF에 의한 Ran GTP, NTF2와 결별)

Front 96

세포 내 함입 세가지

Back 96

1) 클래트린 의존성 세포내 함입

2) 카베올린 의존성 세포내 함입

3) 클래트린- 및 카베올린 비의존성 세포내 함입

Front 97

유비퀴틴화 경로

Back 97

ATP를 사용해 선택적인 단백질 제거

병증 원인

1) 세포 분열 활성화 인자의 분해 이상

2) 종양 억제자의 빠른 분열

예시-콩팥 질환, 천식, 알츠하이머, 파킨슨병, 낭섬유증, 리들증후군(sodium 채널이 분해되지 않아 고혈압 유발)

Front 98

유전자의 종류

Back 98

1) 구성적 유전자 발현(constitutive gene expression) : 하우스키핑 유전자, PCR시 이걸로 변동량 비교

2) 유도될 수 있는(inducible) : 염증물질 유도하는 COX-2

Front 99

DNA와 결합 가능한 단백질 구조 3가지

Back 99

1) helix-turn-helix

2) *zinc finger : 가장 자주/류신 지퍼(leucine zipper)가 뒤에 붙어 상호작용

3) Homeodomein

류신 지퍼/ 염기성 헬릭스-루프-헬릭스

Front 100

RNA 중합효소에 의한 전사개시를 조절하는 단백질 다섯가지

Back 100

1) Specificity factors : sigma subunit

2) repressor(억제자) : 중합효소가 프로모터에 접근하는 걸 방해(operator와 결합)

3) effector(효과자) : operator(억제자가 결합하는 DNA 서열)의 억제자에 결합해 입체형태 변화를 일으키는 분자신호/repressor의 affinity 바꿈

4) activator : RNA pol과 프로모터의 결합력 향상

5) architectural regulator : DNA에 결합(알파 나선의 수소결합 같은)

Front 101

염색질 종류

Back 101

1) 이질염색질(heterochromatin) : 응축

2) 진정염색질(euchromatin) : 덜 응축

Front 102

염색질 재구성(chromatin remodeling)

Back 102

1) 히스톤 아세틸화 : Histone acetyltransferase, HAT에 의한 촉진, 히스톤을 (+)->(o)으로 만들어 DNA와의 결합력 떨어뜨림, 단백질 전사 증가

2) 히스톤 탈아세틸화 : Histone deacetylase, HDAC 활성으로 DNA와의 결합력 증가, 단백질 전사 불활성화

Front 103

스테로이드 호르몬과 비스테로이드 호르몬의 핵 전사 방법

Back 103

스테로이드(직접 전사인자로 작용)

1) 핵 밖에서 수용체를 만나 핵 안으로 들어가 전사인자로 작용

2) 핵 안으로 들어가 직접 전사인자로 작용

비스테로이드

1) cAMP 반응요소(cAMP response element, CRE)가 특정 DNA 서열 근처에 위치함->신호전달자인 cAMP가 증가하면서 Protein kinase A의 촉매소단위체가 유리되어 핵 속으로 들어가 CRE 결합 단백질(CRE-binding protein, CREB)라는 핵단백질을 인산화, 인산화되면 CREB는 CRE에 결합해 전사인자로 작용