DNA (upstream, downstream, promoter), Central Dogma

upstream/downstream

 

DNA와 RNA에서 상대적인 위치

 

DNA, RNA -> 5'과 3' 

 

DNA는 5' -> 3'으로 복제됨(반대방향으로 감)

따라서 한 가닥에서 downstream 영역은 upstream영역이다

출처:  http://en.wikipedia.org/wiki/Upstream_and_downstream_(DNA)

 

프로모터(promoter)란?

 

유전자의 스위치 역할, 언제 어디서 어느정도 발현할 것인가를 결정하는 염기 서열

유전자 발현하기 위해서는 프로모터 영역에 다양한 단백질이 결합하여야 함

비주형가닥의 유전자 시작을 알리는 염기 부분

 

Base pair(염기쌍)

 

핵산을 이루고 있는 염기들 중에 수소 결합이 가능한 두 염기들이 연결된 것

DNA: GC, AT

RNA: GC, AU

 

코돈

 

• 트리플렛 코드의 단위
  • 트리플렛 코드: 유전현상의 핵심인 Central Dogma의 번역 과정에서 묶여서 하나의 아미노산을 구성하는 mRNA의 3개 염기서열, 3개 염기 조합은 암호 정보로 해석됨 --> '코드'
• 코돈 테이블
  • 유전자 코드를 아미노산 서열로 번역하는 데 사용가능
  • 표준 유전자 코드
    • 단백질이 리보솜에 의해 세포에서 만들어질 때 단백질 합성을 지시하는 mRNA --> mRNA 서열은 genome DNA의 서열에 의해 결정
    • 전통적으로 RNA 코돈 테이블로 표시
  • Start Codon
    • AUG: 단백질 합성 --> 번역 개시 신호를 의미
  • Stop Codon
    • UAA, UAG, UGA: 번역 종료 신호를 의미

 

Central Dogma

• 분자생물학의 중심원리

Central dogma

• DNA, RNA, 단백질 사이에서 유전 정보가 전달되는 과정
• 복제(replication): DNA -> DNA

• 전사(transcription): DNA -> RNA
  • messenger RNA(mRNA): 단백질로 번역되는 RNA, 전사된 유전 정보를 세포핵 바깥으로 전달하여 단백질이 만들어지도록 함.
  • Non-(protein)-coding RNA (ncRNA): 단백질로 번역되지 않는 RNA
  • Transcription의 방향: 5' -> 3'
  • RNA splicing: pre-mRNA에서 intron 부분을 삭제하고 exon을 이어줌
  • 개시 -> 신장 -> 종결
  • 개시: RNA polymerase(DNA로부터 RNA를 합성하는 효소)가 promoter에 붙어 이중결합을 풀고 합성 시작
  • 신장: RNA polymerase가 5' -> 3' 방향으로 움직임
  • 종결: RNA와 RNA polymerase가 떨어져나가는 전사가 끝나는 단계
• 번역(translation): RNA -> 단백질
  • Cytoplasm으로 나온 mRNA에 리보솜과 tRNA가 붙음
  • mRNA의 염기서열을 3개단위(=코돈)으로 읽어서 1개의 아미노산으로 번역
  • start/stop codon으로 시작과 끝을 알 수 있음

전사인자(Transcription Factor, TF)

• 타켓 유전자 근처의 DNA에 결합해 타겟 유전자를 끼고 끄는 스위치 역할의 단백질
• 대부분의 유전자 앞부분엔 RNA 합성 효소가 결합할 수 있는 Promoter 구간이 존재
• 프로모터의 TFBS(Transcription Factor Binding Site)에 붙어 RNA 합성효소 결합 조절
• 특이적으로 결합하는 전사인자들로 인해, 각 세포에 따라 특정 유전자들의 발현이 유도됨
• 일반 전사인자(General Trnascription Factor; GTF), 전사 활성인자(Activator), 전사 억제인자(Repressor)