[왓슨 분자생물학] 5장 RNA 구조와 다양성-1

5.0 RNA 구조와 다양성

- 티민에 메틸기가 없다 → 우라실

- RNA는 H 대신 OH기가 존재

- 효소로서 역할, 정보전달 역할, 조절의 역할

 

1) DNA 염기서열의 일부만 RNA로 전사

- RNA는 스스로가 수소결합을 형성 → 접힘구조 → 효소 기능

 

2) DNA 1가닥에 상보적 RNA를 만든다.

- RNA 중합효소: 꼬여있는 DNA 이중가닥을 풀어 프라이머 없이도 RNA 형성. 실수빈도 많다. (1/10000)

 

3) 여러 종류의 RNA

- mRNA: 유전정보

- rRNA: 리복솜에 mRNA 위치를 잡아준다. 번역을 촉매

- tTNA: mRNA와 아미노산 중매. RNase P가 다듬어서 성숙한 tRNA를 만듦

- miRNA: 유전자 발현 조절

- non-coding RNA

 

4) 진핵세포 RNA는 핵에서 가공된다.

-mRNA: 인트론 제거(RNA splicing), 5'Capping, 3' 폴리아데닐화 (AAUAA 절단신호 인식→AAAAA tailing)

- tRNA: RNase P 가 5‘ 말단 제거

 

5) 인트론

- 캡형성 후 RNA pol II가 splicing

- 인트론 역할 : 다양한 mRNA, 단백질 생산을 가능하게 함.

 

6) 성숙한 mRNA는 nRNA(nuclear RNA)를 통해 핵 밖으로 수송

- 핵공복합체에 의해 수송

 

7) mRNA 3개 nt가 한 세트, 64개 조합이 가능

 

8) tRNA 분자는 mRNA 코돈과 아미노산을 맺어준다.

- 아미노아실 tRNA 합성효소: tRNA와 아미노산을 연결(고에너지결합, ATP→AMP)

- tRNA 3'에 아미노산이 부착. tRNA 종류마다 아미노아실 tRNA 효소가 있고 그 종류마다 다른 아미노산을 부착시킨다.

- 개시코돈 AUG ↔ tRNA CAU-Met과 결합하여 합성시작

- 아미노산은 1개 이상의 tRNA를 가질 수 있다.

 

9) 특정효소가 tRNA에 상응하는 아미노산과 연결

- 아미노산을 활성화 시킨다 = 아실화 (아미노아실화) → 펩티드 결합이 가능해진다

- 각각의 아미노아실 tRNA 효소는 주어진 아미노산에 높은 특이성을 가진다.

 

10) mRNA 정보는 리보솜에서 해독된다

- 폴리펩티드 사슬 형성 기구: 리보솜 공장

- A자리 - P자리 - E자리

- N말단-C말단으로 폴리펩티드 합성

- tRNA가 없는 종결코돈 (UAA, UAG, UGA)에서 단백질 합성이 중단

 

11) 개시코돈⋅종결코돈이 단백질 합성시작과 종결을 조절

- 개시 tRNA 는 메티오닌이 있다 (세균은 포르밀메티오닌)

- 개시 tRNA만이 큰 소단위체가 없는 상태에서 P자리에 결합한다

- 방출인자가 A자리에 도달한 종결코돈에 결합 → 물분자가 tRNA에 첨가됨

 

5.1 RNA는 단일가닥

- 티민= 5-메틸-우라실

- RNA는 유전물질이 아니다. 주형을 제공할 필요가 없다. 유전자-단백질 합성기구 사이의 중간체

- RBS: Ribosome binding site. mRNA의 번역 조절 부위

- RNA 사슬골격은 스스로 접혀서 국소적으로 A형 DNA와 유사한 이중나선을 형성(작은홈 넓고, 큰홈 좁다. 효소반응에 좋고, 아미노산 접근은 어렵다)

- RNA는 단일가닥이지만 이중가닥 특징을 많이 나타낸다

 

5.2 RNA는 스스로 접힌다.

- 다양한 줄기-고리 구조를 형성(내부고리, 돌출부, 교차로)

- 유사 매듭 복합구조 형성

- 특수한 비왓슨-크릭 염기쌍 형성(G:U, G:A) → 자가상보성 촉진

- 전사인자는 mRNA 내 상부에 결합. 이 상부는 온도변화에 따라 형태가 달라져 번역을 조절 (리보솜 결합 못함)

- U:A:U 삼중염기쌍 (3차구조) 은 단백질의 도움으로 형성 가능. 리보스위치(TPP 등) 저분자에 결합하는 RNA

 

 

 

 

참고문헌 : Watson. (2014). 왓슨 분자생물학(7판). (주)바이오사이언스출판