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롤링 서클형 DNA복제

전문가 제언: ○ 사람의 미토콘드리아DNA(mtDNA)는 약 20개의 tRNA와 단백질을 암호화 하는 유전자로 구성되어 있고, 이중 2개의 과변이부위(過變異部位)인 HVR(Hypervariable Region)-I 및 II는 개인별 유전자감식에도 유용하게 이용된다. 이와 같은 유전적 특성은 인류의 기원을 추정하는 데도 매우 유용한 정보를 제공해주고 있다.

○ mtDNA의 복제 수는 섭취한 식품이 산화될 때 생기는 화학 에너지를 세포로 전달하는 역할을 하는 아데노신 3인산(ATP: Adenosine Tri- Phosphate)의 수요에 응하여 크게 증감하지만 그 제어 기구는 지금껏 알려지지 않았다.

– mtDNA의 복제개시는 RNA를 프라이머로 한다는 설이 오랫동안 주류를 이루었지만, 본 연구에서 출아효모에서 mtDNA의 복제와 분배는 주로 변형개시기구에 존재하고 있다는 것을 밝혔으며 결손변이체(缺損變異体)를 단리(單離)하는 시스템을 개발하여 재조합결손변이 Mhr1-1을 출아효모에서 처음으로 단리하는 성과를 거두었다.

– 본고에서는 염색체 상에서 야생형 유전자 MHR1이 mtDNA 복제 수 유지로 세포의 호흡기능을 유지하는 데 필수임을 밝혀 mtDNA 재조합 기능이 세포질 유전을 연구하는 데 중요하다는 것을 처음 시사했으며, TCA(Tri-Carboxylic Acid)회로의 활성화나 산화 스트레스의 증가기구에 관한 새로운 견해와 그 활용 가능성을 소개하였다.

○ 본고에서는 출아효모 미토콘드리아에 있어서 2중사 환상(環狀) DNA의 상보(相補) 사슬로 대합(對合)하고 단사 DNA의 3‘ 말단이 프라이머로 되어 롤링 서클(Rolling Circle)형 DNA복제가 시작되어 합성된 콘카테머(多量体)가 선택적으로 딸세포로 보내어져 포함된다고 하는 새로운 mtDNA의 복제, 분열기구를 제창했다는 점에서 그 의의가 더욱 크다 할 것이다.

저자: Feng Ling, Akiko Hori, Minoru Yoshida, Takehiko Shibata
자료유형: 학술정보