초록 ▼

연구의 목적 및 내용
Galactose operon의 mRNA 형성과정 중에서
1. sRNA 인 spot 42 이 mT1 생성에 관한 분자적 기작을 밝히고자 spot 42의 특정 염기서열에 돌연변이를 도입하였다. 그리고 이에따른 갈락토오스 오페론의 mRNA 형성의 양상을 관찰하였다.
2.mE1 형성에서는 전사 멈춤 기작과 전사의 번역과의 결합 현상을 바탕으로 mE1 의 형성 이유를 설명하는 모델을 구축하였다.

연구결과
1. mT1 형성에 관한 연구
sRNA 인 spot 42는 갈락토오스 오페론

연구의 목적 및 내용
Galactose operon의 mRNA 형성과정 중에서
1. sRNA 인 spot 42 이 mT1 생성에 관한 분자적 기작을 밝히고자 spot 42의 특정 염기서열에 돌연변이를 도입하였다. 그리고 이에따른 갈락토오스 오페론의 mRNA 형성의 양상을 관찰하였다.
2.mE1 형성에서는 전사 멈춤 기작과 전사의 번역과의 결합 현상을 바탕으로 mE1 의 형성 이유를 설명하는 모델을 구축하였다.

연구결과
1. mT1 형성에 관한 연구
sRNA 인 spot 42는 갈락토오스 오페론의 mRNA 서열의 3 개 영역에서의 염기쌍을 통해 결합한다. 영역 I, II 및 III은 8-9 개의 연속적인 염기쌍을 형성하여 표적 gal mRNA의 상응하는 서열을 갖는다. 6 개의 gal mRNA 중 4 개, mK1, mM1, mK2 및 mT1은 그 말단과 다른 위치에서 동일한 Spot 42 결합 부위를 가지고 있다. 우리는 gal mRNA 생산에 대한 3개 지역의 염기쌍 형성의 역할을 조사했다. 우리는 Region III와 해당 gal mRNA 사이의 염기쌍이 mK1, mM1 및 mK2의 분해를 유발하고 Region I과 'pre-mT1'사이의 염기쌍은 mT1을 생성는 것을 발견하였다. 이는 galT의 정지 코돈에서의 번역 종결은 spot 42의 결합을 돕고, RNA 중합효소와 첫 번째 라이보솜 사이에서 발생하는 전사체에 대한 spot 42 결합이 mT1 mRNA의 생성을 일으킨다는 것을 시사한다.
2. mE1 형성에 관한 연구
전사의 멈춤 기작은 RNA secondary structure의 stem loop 구조가 RNAP의 exit channel에 결합함으로 형성된다고 알려져 있다. mE1도 이와 같은 기작으로 만들어지지 않을까라는 가설을 가지고 mE1의 stem loop 돌연변이를 제작한 후 3‘RACE를 수행하여 mE1이 어떻게 변하는지를 확인하였다. 이것으로 stem loop가 어떻게 전사멈춤에 작용하게 되고 이것이 전사와 번역에 어떤 영향을 미치는지를 확인할 수 있을 것으로 기대하였다. 3‘RACE를 수행한 결과, stem-loop 구조에 변화가 생기면 3’ end 가 사라지는 결과를 얻었다. 이는 mE1 mRNA 의 형성에 stem-loop 구조가 중요한 역할을 한다는 사실을 말해준다.

연구결과의 활용계획
본 연구는 전사멈춤 현상과 전사와 번역의 결합현상이 어떻게 오페론 구조 유전자 사이(intercistronic space)에서 작용하여 궁극적으로 여러 종류의 mRNA가 만들어지는가에 대하여 알아보고 져 한다. sRNA가 연관되어 전사종결을 유도하는 mT1과, 전사 멈춤 기작과 전사의 번역과의 결합 현상으로 유도되는 mE1이 만들어지는 기작을 설명한다면 이 새로운 2개의 모델은 전사종결 기작의 새로운 패러다임을 제시하는 것으로, 전사 멈춤 기작과 전사의 번역과의 결합현상과 전사종결기작의 연관성을 분자적 수준에서 보다 더 구체적으로 설명할 것이다.

(출처 : 한글요약문 4p)

Abstract ▼

Purpose&contents
About the galactose operon mRNA generation
1. Spot 42, an sRNA, introduced a mutation in a specific nucleotide sequence at spot 42 to reveal the molecular mechanism of mT1 production. And the morphology of galactose operon mRNA formation was observed.
2. In the formation of

Purpose&contents
About the galactose operon mRNA generation
1. Spot 42, an sRNA, introduced a mutation in a specific nucleotide sequence at spot 42 to reveal the molecular mechanism of mT1 production. And the morphology of galactose operon mRNA formation was observed.
2. In the formation of mE1, we constructed a model explaining the reason for the formation of mE1 based on the combination of transcription pausing and transcription-translation coupling.

Result
1. Spot 42, small RNA of 109 nucleotide-long functions through base-pairing of the 3 Regions in its 5’ half to target mRNA sequences. The Region I, II and III form 8-9 uninterrupted base-pairings with corresponding sequences of the target gal mRNAs. Out of 6 gal mRNAs, 4, mK1, mM1, mK2, and mT1, harbor the same Spot 42 binding site in different locations relative to their ends. We investigated the role of base-pairings of the 3 Regions on gal mRNA production. We found that base-pairings between the Region III and the corresponding gal mRNA caused degradation of mK1, mM1, and mK2; post-transcriptional event. However, base-pairings between the Region I and ‘pre-mT1’ causes mT1 production. Translation termination at the stop codon of galT assists Spot 42 binding only in case of mT1 production, suggesting that Spot 42 binding to emerging transcript between RNA polymerase and leading ribosome causes production of target mRNA, mT1.
2. It is known that the transcription pausing is formed by binding the stem structure of the RNA secondary structure to the exit channel of RNAP. We hypothesized that mE1 could also be made by this mechanism. We constructed a mutation of the stem loop of mE1 and performed 3 'RACE to confirm how mE1 changes. It is expected that the stem loop will act on the transcription pausing. 3 'RACE results show that when the stem-loop structure changes, the 3' end has been disappeared. This suggests that the stem-loop structure we have found plays an important role in the formation of mE1 mRNA.

Expected Contribution
This study examines how transcriptional and translational coupling phenomena work in the inter-cistronic space and ultimately produce various types of mRNA. These two new models suggest a new paradigm of transcriptional termination mechanism, mT1, which is induced by the binding of sRNA, and mE1 caused by transcription termination under states of transcription-translation coupling. We will explain more specifically the linkage between transcription termination and transcription-translation coupling and transcriptional termination mechanisms at the molecular level.

(출처 : SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• 연구계획 요약문 ... 3
• 연구결과 요약문 ... 4
• 한글요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• 연구내용 및 결과 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 6
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 7
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 18
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 19
• 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 19
• 7. 주관연구책임자 대표적 연 ... 19
• 8. 참고문헌 ... 20
• 9. 연구성과 ... 20
• 별첨2 세부 목표 관련 증빙 ... 22
• 끝페이지 ... 22