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식물 바이러스 mRNA 번역 기구

전문가 제언: ○ 진핵생물 세포질의 mRNA는 대부분 5‘말단에 7-methyl-guanosine cap과 3’말단에 poly A(polyadenylic acid) 배열구조를 가지며, 분해를 저지하고 번역(translation)을 촉진한다. Cap구조와 poly A배열자체도 단백질 합성을 촉진하지만 두 기능이 동시 존재하면 촉진 효과는 상승된다. 현재까지 알려진 각종 식물 바이러스에는 이 두 구조가 없어도 다양한 구조로 번역을 수행하고 있다.

○ BMV(참새귀리 모자이크 바이러스), CMV(오이 모자이크 바이러스), TMV(담배 모자이크 바이러스), TYMV(순무 황반 모자이크 바이러스)는 3분절 RNA로 구성되어 전형적인 5‘말단에 cap구조와 3’에 TLS(tRNA-like structure)를 가지어 번역 활성 능력을 보인다.

○ BMV는 Lsm1p-7p/Pat1복합체가 mRNA 3말단에서 deadenylation에 의존하여 decapping분해 경로를 제어하였고, CMV에서는 변이 원인 유전자 eIF4E와 4G가 확인되었으며, TMV에서는 TLS 5'측면에 3개의 연속 pseudo knot구조가 있어서 번역 활성 능력이 증대되었다.

○ AIMV(알파파 모자이크 바이러스)는 cap구조는 있지만 3’UTR에 poly A와 TLS가 없고, BYDV(보리 황반 위축 바이러스)와 TCV(순무 위축 바이러스)에는 5'cap구조와 poly A배열 및 TLS이 없어서 구조나 기능면에 차이를 보인다. TCV는 3‘와 5’UTR단독으로 번역 활성 능력을 가지며 야생 변이 주에 대한 차이도 검증되고 있으나 바이러스 게놈의 번역과 복제 변환 기구의 해석은 향후 규명되어야 할 사항이다.

○ 우리의 농업 현실은 고령화에 FTA협상의 이중고를 겪고 있으나 더욱 치명적인 것은 각종 바이러스에 대한 농작물 생산의 막대한 피해가 발생되어도 일반 병해충 관리와 같은 기법으로는 퇴치할 수 없어 근본적인 치유 대책이 절실하지만 속수무책인 것이 사실이다. 일부 기주식물이나 예방 차원의 연구는 수행되고 있으나 바이러스 반응 기전을 게놈차원에서 충분히 검토하여 적절한 예방과 치료 대책이 절실한 시점이다.

저자: Masaki NISHIKIORI ; Masayuki ISHIKAWA
자료유형: 학술정보