분생 4-2

박테리아에서 전사조절에 대해서 배우는 중

Chapter6 전사

Ch7 lac ara 오페론, 리보스위치

Ch8바이러스: 박테리아를 숙주로 삼고 살아감

lac ara 오페론 둘 다 3-4개의 유전자만 조절할 수 있음

파지나 포자형성을 통해 전자 양상을 더욱 다양하게 변화시킴을 발견함

파지와 포자형성의 차이점을 알아보려고 함 *파지만 해도 양이 많아서 오늘?은 파지 감염에 대해서 배워볼 예정임

파지나 포자형성은 시그마 인자를 변형시킴 (6에서 배운 내용: 시그마인자가 있어야 holoenzyme이 되어서 전사활성이 됨)

박테리아를 숙주로 하는 바이러스를 박테리오 파지라고 함 줄여서 파지라고도 함

생김새의 특징으로는 머리에 육각형의 도형을 달고 있음 이 머리에 DNA가 들어있음

*밑에 있는 사진은 박테리아에 파지가 붙어있는 사진임

바이러스의 특징: 항상 숙주를 필요로 함 ex) 코로나 바이러스는 인간을 숙주로 함

T4 파지(파지 종류 중 하나)의 대장균 감염은 숙주의 유전자 전사는 일어나지 않고 자신의 전사만 일어남 *무섭네 ㄷㄷ

파지 감염 (=바이러스 감염) 이 일어나면 숙주의 RNA holoenzyme을 사용함

5분씩 보면 됨 (초기 -> 5분 후 -> 중기 -> 5분 후 -> 후기)

전사가 3가지 (5분씩 초기 중기 후기)로 이루어짐

그림을 보면 파란색은 시그마 인자임 근데 그 시그마 인자가 숙주꺼임

원하는 부분을 이용해서 gp28을 포함한 단백질을 만드는데 이 단백질(초록색)을 시그마 인자로써 사용함

초기: 자신이 원하는 시그마 인자를 만든 단계, 이 단백질을 gp28이라고 말함

*그림에 보이는 DNA는 파지의 DNA 임, 중합효소는 숙주꺼

중기: 새로운 시그마 인자를 통해 gp33와 gp34를 만듦

만들어진 gp33와 gp34는 합성되어 또다른 시그마 인자로 작용함

후기: 숙주의 core-enzyme과 gp33+gp34(시그마인자로서 작용)을 통해 전사가 이루어짐

중합효소가 파지한테 뺏긴 거니까 자기 전사를 할 수 없는 것임

람다 파지가 대장균 감염이 일어나면 어떻게 변하는가

다른 파지들은 유독성이기 때문에 시간이 지나면 죽음

-> 자기가 원하는 전사를 못하니까 비실비실해지다가 용해당하거나 파괴당해서 죽음

람다 파지는 숙주를 항상 죽이지는 않음 (2가지: 용균성, 용원성)

그림 8.10을 왼쪽 초록, 파란색 부분과 초록색, 노란색, 노란색 아래 있는 파란색 부분을 용균과 용원으로 나눠서 보기

빨간 DNA: 파지의 DNA

결정지점에서 용균 방식으로 갈지 용원 방식으로 갈지 결정함

용균 방식(숙주를 죽이는 방식): 파지 DNA만 무한대로 복제시킴 *자기 머리, 꼬리도 복제되는 거임 -> 세포 용해가 일어나면서 숙주가 죽음 -> 새로운 숙주를 찾음 (전염성)

용원 방식(숙주를 죽이지 않는 방식): 숙주의 염색체 DNA에 파지의 DNA를 삽입함 -> 숙주 DNA에 숨어있음 -> 세포분열이 일어나도 숙주와 함께 복제가 되는 것임(잠입상태)

**근데 드물게 파지DNA가 잘려 나오면 용균 방식으로 감

ppt 용원 방식의 2번째 3번째 방식은 색다르긴한데 이 얘기의 결론으로는 c1 유전자(억제인자를 발현시키는 유전자)의 전사만 일어나도록 함-> 자신의 성격을 죽여줌 -> 숙주가 계속 살아갈 수 있음, 자손 파지가 생성되지 못함

(a) 와 (b)의 차이는 일직선으로 늘어놨느냐 말아놨느냐의 차이 말단을 붙이면 (b)가 됨

(a)를 보면 4파트로 나뉨

머리 유전자: 머리 합성하는 유저자

꼬리 유저자: 꼬리 합성하는 유전자

이 유전자들이 발현되면 머리랑 꼬리가 생기는 것

*빨간애들 응원성X -> 용원성

DNA 합성: DNA 합성에 관련된 유전자

cro N O, P, Q 유전자는 특별히 외우야함 (부위, 특징 등)

cro: cI(C Inhibition)의 전사를 저해하면 -> 유전자 전사 촉진

N 유전자: 항종결자와 관련된 유전자임

지연 초기에 전사를 시작한다 정도

O, P: 용균성에 중요한 유전자임

Q: 항종결자와 관련된 유전자 (N,Q가 항종결 관련 유전자임), 후기 유전자 들의 전사를 가능하게 함

용균성: 혼자 DNA 전사 다 함, 머리 꼬리 다 만듦 (숙주 죽임)

용균석 번식은 3가지로 나뉨 (직전초기, 지연초기, 후기)

직전초기: N, cro 유전자를 전사시킴, cI 양 옆에 있는 애들 전사 시작하므로 cI를 건들이지 않기 때문에 억제인자(cI)는 전사되지 않음

*t: Rho 의존적 종결자들

그래서 t에서 잠깐 멈추고 다음 단계로 넘어감

*PR: 오른쪽으로 가는 promoter, PL: 왼쪽으로 가는 promoter

지연초기: 근데 t를 만나도 항종결자인 N 유전자를 전사시켰기 때문에 전사가 계속해서 일어남

O,P유전자도 단백질로 전사가 됨

N 유전자를 통해 종결이 계속 일어나지 않고 종결자들을 지나감

파란색 부분 유전자를 전사키미녀 다음 단계로 넘어감

후기: PR가 P랑Q 사이에서 전사를 시작하면서 QSR이 순서대로 전사가 되기 시작하는데 Q가 있을 때는 계속해서 전사가 일어나지만 Q(항종결자)가 없으면 전사가 종결이 됨

Q가 있을 때: 계속해서 전사 진행 -> 숙주세포를 용해시키는 S랑 R까지 전사되니까 용균성 번식이 일어남

*유전자의 위치가 매우 중요함

*PR':후기-용균

용원성: 숙주 안에서 숙주 DNA에 삽입되어서 같이 살아가는 애

cll, clll유전자가 전사 되면서 이 유전자의 산물이 cl유전자의 전사를 진행시켜서 억제인자를 생성함

*유전자 순서를 보면 cll, clll 유전자도 순서대로 발현이 됨 (p11보기)

*PRE: 억제인자 확립을 위한 프로모터 **PRE의 자리도 매우 중요

PRE는 PR과 cro 오른쪽에 위치함, 이 PRE는 왼쪽으로 전사가 일어나는데 그러면서 cl이 전사 됨 -> 억제인자가 생성됨

Cll의 산물은 Cll의 분해를 느리게 함과 동시에 중합효소가 PRE에 결합하는 것을 촉진함 -> cl 전사 -> 억제인자 생성

-> 용원성을 촉진시키는 것임

용원성을 확립했으면 유지는 어떻게 시키는가를 말하는 페이지

*PRM: 용원성 유지에 이용되는 프로모터

**P는 PR, PL -> PR' -> PRE(용원성 확립) -> PRM(용원성 유지)

PRM은 Cl 유전자 전사로 인해 억제인자가 많아지면 쓰이기 시작함 (억제인자가 많이 사용된다는 뜻이겠지)

*억제인자는 오퍼레이터부분에 binding함(기본적인 사실은 변하지 않음)

그림을 보면 억제인자는 OR, OL, PL, PR에 binding 함을 알 수 있음 그러면서 동시에 중합효소가 OR에 binding 된 억제인자와도 맞닿아있음

(위) 용원성 유지 글을 이해하는 것이 중요

OR과 OL에 있는 결합한 억제인자들이 cl로부터 떨어져있는 유전자들의 전사도 방해함

너무 어려워서 뺌

다음 시간에 수업할 예정