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NTIS 바로가기Korean journal of microbiology = 미생물학회지, v.52 no.4, 2016년, pp.406 - 414
정혜임 (숭실대학교 의생명시스템학부) , 임동빈 (숭실대학교 의생명시스템학부)
Among 6 leu codons, CUG is the most frequently used codon in E. coli. It is recognized by leu-tRNA(CAG) encoded by four genes scattered on two chromosomal loci (leuT and leuPQV ). In the process of constructing a strain with no functional leu-tRNA (CAG) gene on chromosome, we made two mutant strains...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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숨은돌연변이에 의한 유전자 변이에서 기능을 잃은 단백질 생성까지 어떤 과정을 통해 진행되는가? | 그러나 최근에 이런 숨은돌연변이(silent mutation)에 의해 일어나는 유전질환들이 발견되었고, 이에 따라 아미노산의 서열을 변화시키지 않는 유전자 변이도 단백질의 기능을 잃게 만들 수도 있음을 알게 되었다(Zuben and Kimchi-Sarfaty, 2011). 예를 들어 어떤 코돈이 다른 동의코돈으로 바뀌게 되면 원래의 코돈과 돌연변이 코돈에 대응하는 tRNA의 세포 내 농도가 각기 다르기 때문에 mRNA의 번역속도가 달라지게 된다. 이에 따라 단백질 접힘동력학(folding kinetics)에 변화가 일어나게 되고, 단백질의 접힘(folding)이 잘못 일어나 기능을 잃은 단백질이 생성될 수 있는 것이다(Shabalina et al., 2013). | |
CUG를 인식하는 tRNA는 몇개의 유전자에 의해 합성되며 무엇으로 나누어져 있는가? | 대장균에서 6개의 Leu 코돈중 가장 흔한 코돈은 CUG이다. 이 코돈을 인식하는 tRNA는 4개의 유전자에 의해 합성되는데, leuPQV와 leuT 2개의 locus로 나누어져 있다. 이 CUG를 인식하는 모든 tRNA가 결핍된 균주를 만들기 위해, 우선 leuPQV가 삭제된 균주(${\Delta}leuPQV$)와, leuT의 anticodon CAG를 GAG로 돌연변이시킨 균주[$Km^R$, $leuT^*$(GAG)]를 각각 만들었다. | |
인간 유전자를 대장균이 번역할 경우 문제가 발생할 수 있는 이유는 무엇인가? | 번역속도와 단백질 접힘이 함께진화(co-evolution)하여 각각의 생명체에 최적화돼 있다면, 한 생명체의 유전자를 다른 생명체에서 번역할 경우, 단백질의 접힘이 잘못 일어날 수도 있을 것이다. 예를 들어 대장균 리보좀의 mRNA 번역속도는 인간의 그것에 비해 10배 정도 빠르며, 각종 tRNA의 상대적 농도에서도 두 생명체 사이에 차이를 보이기 때문에, 인간 유전자를 대장균이 번역할 경우 단백질의 합성 속도와 접힘동력학(folding kinetics)의 차이로 인해 문제가 발생할 수 있다(Quax et al., 2015). |
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Zuben, E.S. and Kimchi-Sarfaty, C. 2011. Understanding the contribution of synonymous mutations to human disease. Nat. Rev. Gen. 12, 683-691.
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