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식물에 있는 마이크로 RNA와 짧은 간섭 RNA

전문가 제언: ○ 비 암호화 RNA가 유전자 발현의 조절에서 중요한 역할을 할 수 있다는 사실이 점차 분명해지고 있다. 초기에 여분의 유전자를 세포에 도입하여 열매의 색깔을 선명하게 변화시키려는 연구와 안티센스 RNA가 mRNA의 번역을 억제한다는 연구결과로부터 RNA간섭현상이 알려지게 되었다. 이후에 외부에서 도입한 dsRNA가 RNA간섭을 일으킨다는 발견에 힘입어 siRNA의 생성과 작용 메커니즘이 밝혀지게 되었다.

○ siRNA는 변형된 RNA나 역반복 트랜스포손을 주형으로 하여 RdRP에 의해 dsRNA(이중가닥 RNA)가 합성되고 이 dsRNA는 DCLs에 의해 siRNA로 절단된다. 한편, miRNA는 머리핀 모양의 pre-miRNA가 DCL1, HYL1 및 SE에 의해 miRNA로 절단된다. 다음에 siRNA와 miRNA는 각각 RISC/RITS에 결합하여, miRNA는 mRNA를 분해하거나 변역억제를 통해서 전사 후 유전자 침묵을 유발하고 siRNA는 mRNA분해를 통해서 전사 후 유전자침묵을 유도하거나 또는 DNA 메틸화와 히스톤 변형에 의해 전사단계의 유전자 침묵을 유도한다.

○ miRNA는 식물에서 잎의 발생, 영양 항상성의 유지 및 스트레스에 대한 응답 작용 등에서 매우 중요한 역할을 수행한다는 사실이 밝혀졌다. 이런 지식은 꽃의 모양과 색상을 호전시키는 데 이용할 수 있으며 또한 병에 대한 내성이나 외부 스트레스에 대하여 대응할 수 있는 종자 개발에도 이용할 수 있을 것이다.

○ 식물에서 짧은 RNA의 역할은 매우 다양하나 아직 밝혀져야 할 새로운 miRNA와 siRNA가 많이 남아 있으며 그것들의 표적과 작용기작들이 앞으로 풀어야 할 과제로 남아 있다. 이런 기본 지식들이 쌓이면 응용범위는 훨씬 더 넓어질 것이다.

저자: Sunkar, R; Zhu, JK; AF Sunkar, Ramanjulu; Zhu, Jian-Kang
자료유형: 학술정보