Transcription이란
DNA로부터 RNA를 만들어내는 과정을 transcription이라고 합니다. 한국어로 번역하자면 '전사'라고 할 수 있습니다. 이전 포스팅에서 DNA와 RNA의 차이에 대해 설명드렸던 것과 같이 DNA를 주형으로 하여 Transcription이 일어나면 mRNA가 만들어집니다. 그런데 또 이전 포스팅에서 말씀드린것과 같이 exon 부분만 모아서 온전한 mRNA가 되는것처럼 intron이 제거된 상태의 mRNA는 splicing이라는 과정을 거쳐야 합니다.
본론으로 돌아와서, mRNA로의 transcription은 주형으로 삼은 DNA의 상보적인 결합을 통해 서열이 결정됩니다. DNA가 A, G, C, T를 이용하는 반면, mRNA로 전사되는 과정에서는 A, G, C, U를 사용합니다. DNA와의 차이점은 T 대신 RNA에서는 U를 사용한다는 점을 기억하고 계셔야 합니다.
DNA로부터 RNA로 만들어지는 transcription 과정을 담당하는 효소가 있습니다. 이 효소의 이름은 RNA polymerase입니다. 이전 포스팅에서 Polymerase의 단어의 의미를 말씀드렸던 적이 있습니다. 여러개로 만들어진, 합성해 낸다는 의미의 'Polymer'의 뜻에 효소의 의미를 지니는 '-ase'가 합성된 단어입니다. 즉, RNA polymerase의 뜻은 RNA를 합성해내는 효소라고 이해하시면 됩니다.
Transcription의 단계
Transcription은 아래와같이 3단계로 이루어집니다. 아래 3단계가 무엇인지 살펴보고 각 단계별 세부 과정에 대해 이해해 보도록 하겠습니다.
- 개시
- 신장
- 종결
1. 개시
RNA polymerase가 upstream(상단부)를 인지하는 과정입니다. 정확하게는 upstream의 promoter를 인지하여 결합한 후 RNA 가닥을 합성해 나가는 시작을 의미합니다. Promote라는 단어의 사전적 의미는 촉진입니다. 그래서 우리가 판촉 행사 등을 프로모션 promotion이라고 부르게 됩니다. 이처럼 RNA가 합성되기 시작하는 시작점, 그 시작을 촉진시켜주는 역할을 하는 'promote' + '-er'의 의미로 생각하시면 되겠습니다. RNA 합성에 사용되는 염기는 A, G, C, U이고 보다 명확하게 말하자면 triphosphate 형태입니다. 삼인산 형태라고 번역할 수 있으며 ATP, GTP, CTP, UTP라고 부릅니다.
2. 신장
신장 단계는 5'으로부터 3' 방향으로 RNA가 합성되어 길어지는 단계를 말합니다. 이 때 DNA와 상보적인 염기를 계속해서 붙여나가면서 DNA를 따라 RNA로 transcription이 일어납니다. DNA의 자체 replication과 다른 것은 DNA는 replication이 되면서 합성이 될 때 양쪽 분리된 가닥에 모두 상보적으로 새로운 DNA를 생성해내는 반면, DNA로부터 RNA로의 transcription이 일어나는 단계에서는 1가닥의 RNA만 생성됩니다.
3. 종결
Promoter가 시작점을 의미했다면, 끝나는 지점을 알려주는 것도 존재합니다. 이것의 이름은 Terminator입니다. 한국어로 번역하자면 종결자 정도로 번역이 가능합니다. 종결이 완료되면 DNA로부터 상보적인 RNA 가닥이 만들어지는데 이렇게 처음 만들어진 가닥이 exon과 intron을 모두 포함하는 pre-mRNA 형태가 됩니다. 여기서부터 mRNA가 되는 splicing 과정이 궁금하시다면 이전 포스팅의 intron과 exon에 대한 편을 읽어보시기 바랍니다.
Transcription까지 모두 끝나고 splicing까지 완료되어 mRNA가 만들어진다면 그 다음과정은 translation(번역)의 단계가 옵니다. Translation이 되면 mRNA 서열을 바탕으로 codon에 따라 아미노산이 붙으면서 단백질이 형성되는 과정을 거칩니다. 이렇게 DNA로부터 mRNA가 만들어지고, mRNA로부터 단백질이 만들어지는 과정을 central dogma라고 부릅니다. 처음 이러한 과정이 밝혀지던 때에는 이것이 유일한 진행방향이라고 생각되었으나, 점차 향후 연구들을 거치면서 central dogma가 무조건적인 정답은 아니라는 것이 밝혀졌습니다. 이에 대해서는 추후 포스팅에서 다뤄보도록 하겠습니다.
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