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RNA 구조체 분석을 통해 규명한 단백질 번역 조절의 새로운 메커니즘

  • 등록일2024-12-05
  • 조회수1544
  • 분류생명 > 생명과학




RNA 구조체 분석을 통해 규명한 단백질 번역 조절의 새로운 메커니즘

BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 24-77


 

  • ◇︎바이오 분야의 혁신기반기술 등장으로 그동안 알려지지 않았던 생명현상이 밝혀지는 추세. 최근 mitoDMS-MaPseq라는 새로운 고해상도 RNA 구조 분석 기술을 통해 mRNA 구조가 단백질 번역을 조절한다는 메커니즘이 규명. 향후 RNA 구조체 분석을 통해 발생, 질병, 노화에서 다양한 연구와 응용이 가능할 전망
    ▸주요 출처 : Science, The human mitochondrial mRNA structurome reveals mechanisms of gene expression, 2024.7.19.


  • 근 인간 미토콘드리아에서 mRNA의 2차 구조가 전사 후 단계에서 단백질 번역을 효율적으로 조절한다는 메커니즘이 규명

○ 인간 미토콘드리아 유전체는 2개의 rRNA(12S·16S rRNA), 22개의 tRNA, 13개의 단백질 암호 유전자*로 구성된 중요한 유전적 자원 중 하나로,

사이토크롬 산화효소 복합체(COX1, COX2, COX3, CYTB), NADH 탈수소 산화효소 복합체(ND1, ND2, ND3, ND4, ND4L, ND5, ND6), ATP 합성효소F0F1(ATP6, ATP8)

특히, ATP(에너지) 합성에 필수적인 전자전달계효소 형성과 관련된 13개의 유전자는 2개의 긴 폴리 시스트론* 전사체를 생성한 후, 11개의 mRNA로 가공

단일 단백질(폴리펩타이드)을 코딩하는 DNA 단위로 유전자의 대체 용어

 ATP8/ATP6와 ND4L/ND4는 2개의 유전자가 하나의 mRNA로 전사된 후 2개의 단백질을 번역하는 바이시스트론 전사체

인간 미토콘드리아 DNA(mtDNA)의 구조와 유전자 배열 >

 

  • 인간 미토콘드리아 게놈(16.569kb)은 원형의 이중가닥(heavy와 light strand) DNA로서 37 유전자로 구성

  • 전자전달계와 산화적 인산화 반응에 필수적인 단백질 암호화 유전자 13*, 22개 tRNA와 2개 rRNA 유전자가 촘촘히 배열

  • ND1~ND6ND4L: 전자전달계의 complex I 구성하는 NADH 탈수소 서브유닛

  • COX1~3와 CYTB: Complex II~IV를 구성하는 사이토크롬 산화효소 서브유닛

  • ARP8/6 ATP: 합성효소(F0/F1) 복합체를 구성

  • RNR1, RNR2: 12S와 16S rRNA를 형성

  • NCR: 22개 tRNA와 비암호화 RNA(ncRNA)를 형성하는 유전자


출처 Science, The human mitochondrial mRNA structurome reveals mechanisms of gene expression, 2024.7.19


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