초록 ▼

진핵세포인 효모 Saccharomyces cerevisiae에서의 전사는 핵과미토콘드리아에서 일어난다. 핵에서의 전사는 여러 종류의 basal transcription factor들과RNA polymerase I, II, III 등이 서로 작용하여 일어나는 것으로 알려져 있다. 핵유전자전사에 관련되는 RNA polymerase들은 여러 종류의 transcription factor들 및 RNApolymerase 부속인자들로 구성되어 있다. 이들 factor 및 부속인자들이 RNA polymerase와 어

진핵세포인 효모 Saccharomyces cerevisiae에서의 전사는 핵과미토콘드리아에서 일어난다. 핵에서의 전사는 여러 종류의 basal transcription factor들과RNA polymerase I, II, III 등이 서로 작용하여 일어나는 것으로 알려져 있다. 핵유전자전사에 관련되는 RNA polymerase들은 여러 종류의 transcription factor들 및 RNApolymerase 부속인자들로 구성되어 있다. 이들 factor 및 부속인자들이 RNA polymerase와 어떻게 transcriptional complex를 형성하는지에 대한 연구는 매우 복잡하며 현재 연구단계에 있다. 그 반면 효모 미토콘드리아에서의 전사는 미토콘드리아 RNA polymerase에의하여 일어난다. 이 효소의 전사 기작에 대한 연구는 초기 단계에 있지만 상대적으로 미토콘드리아의 genome의 크기가 작고 구조도 단순함으로 이 효소의 전사기작에 대한 연구는다른 RNA polymerase에 의한 전사기작에 대한 연구보다 상대적으로 쉽게 규명될 것이다.효모 미토콘드리아 RNA polymerase는 2개의 subunits로 구성되어 있으며, 이들은 각각 core polymerase와 specificity factor이다. Core polymerase는 핵유전자 RPO41에서 생성된 145 kDa의 단백질로써 catalytic 기능을 갖는다. Specificity factor는 핵유전자MTF1에서 생성된 43 kDa의 단백질로써 전사시 미토콘드리아 유전자들의 promoter를 인식한다. Specificity factor는 기능 및 구조면에서 eubacteria의 sigma factor들과 유사한 것으로 연구보고 되었다. 그러나 이들 2개의 subunits만으로는 효모균의 미토콘드리아에서일어나는 전사기작을 충분히 설명할 수 없다. 예를 들면 미토콘드리아에서의 전사기작의activiation 또는 repression과 같은 현상들을 설명할 수 없으므로 미토콘드리아 RNApolymerase에 의한 전사는 core polymerase와 specificity factor 이외에도 이들 효소들과 결합하는 부속인자들이 존재할 것이다. 부속인자들을 분리하고 클로닝하기 위하여 본 실험실에서 제작한 온도감수성 mtf1 돌연변이체들의 기능을 보완해 주는 억제유전자들을 효모의 genomic library에서 찾아냈다. 온도감수성 mtf1 돌연변이체들을 효모 genomic library를 갖고 있는 high-copy plasmid로 형질전환한 후, 37℃에서 성장할 수 있는 효모균을 선별하였다. 선별된 효모균에서부터 plasmid를 분리하여 제한효소로 처리한 결과 이 plasmid에들어 있는 insert는 약 9.7kb였다. 이 insert를 다시 제한효소로 처리하여 크기를 작게한결과 약 5.5kb의 BamHI과 EcoRI 절편으로 subcloning할 수 있었다. 이 절편은 온도감수성 mtf1 돌연변이주의 기능을 보완해 줄 수 있다. 현재는 이 절편에 대한 restrictionmapping 및 염기서열을 결정하고 있다.

Abstract ▼

Transcription is the central part in all living organization forcell growth and proliferation. It occurs in two places in Saccharomyces cerevisiae; onein nucleus by RNA polymerase I, II, III and the other in mitochondria by mitochondrialRNA polymerase. The mechanisms of transcriptional initi

Transcription is the central part in all living organization forcell growth and proliferation. It occurs in two places in Saccharomyces cerevisiae; onein nucleus by RNA polymerase I, II, III and the other in mitochondria by mitochondrialRNA polymerase. The mechanisms of transcriptional initiation by RNA polymerase I,II, III are poorly understood, which in large part reflect the difficulty of preparingfractions or proteins which reproduce the events of transcription in vitro and thecomplexity of transcriptional components. The initiation of mitochondrial RNApolymerase transcription is also poorly understood. However, the factor thattranscriptional machinery in mitochondria is much less complex than that of the nucleuswould provide us mitochodrial transcription a good model system for understandingtranscription in eukaryotes.The yeast mitochondrial RNA polymerase is composed of two subunits ; a coreRNA polymerase and a specificity factor that is necessary for selective initiation at thenonanucleotide mitochondrial promoter. The core polymerase is a 145 kDa polypeptideencoded by the RP041 gene. The sequence of the RP041 gene is similar to those ofthe RNA polymerase of bacteriophage T3 and T7, but not to that of Escherichia coliRNA polymerase. The specificity factor encoded by the MTF1 gene is a 43 kDapolypeptide which confers promoter selectivity on the core polymerase to initiatetranscription only at mitochondrial prooters. Transcriptional activation and repressionin yeast mitochondrial genome is not correlated with the level of mitochondrial RNApolymerase, indicating that mitochondrial RNA polymerase associated factors are present.In order to study the mechanism of transcriptional initiation by mitochondrial RNApolymerase and find factors forming transcription complexes in addition to mitochondrialRNA polymerase, we tried to isolate suppressors of temperature-sensitive alleles ofMTF1. A high-copy plasmid containing a suppressor gene for a ts mtf1 mutantyJH143 was isolated by its ability to confer the growth of yJH143 on glycero mediumat 37℃. The restriction mapping of this plasmid indicating that a suppressor genenamed SMF1 was part of a 9.7 kb DNA insert. To localize the suppressor activity ina 9.7 kb DNA insert, restriction enzyme fragments were made and tested for theirsuppressing activity. We were able to plase a SMF1 gene in a 5.5 kb DNA insert andare analyzing its nucleotide sequence.

목차 Contents

• 서론...9
• 연구방법 및 이론...12
• 결과...17
• 고찰...26
• 결론...28
• 인용문헌...29
• 연구수행관련 논문발표 목록서...31
• 자체평가서...32