유전자 발현의 조절

목차

1. 서 론


2. 본 론
　1)유전자조절의 개요
　　(1)DNA의 염기서열의 동질성
　　(2)세포의 선택적 단백질 합성
　　(3)외부 신호에 의한 유전자 발현의 변화
　　(4)유전자 발현의 단계별 조절
　2)전사단계에서의 유전자 발현조절
　　(1)전사조절기구
　　(2)전사조절기작
　3)유전자 발현이 조절되는 단계들
　　(1)유전자 활성의 변조
　　(2)진핵세포에서의 변조
　　(3)거대염색체와 분화유전자의 활성
　4)총괄적 조절 단백질(Master gene regulatory protein)

3. 결 론


4. 참고문헌

본문내용

pyrrole에 의해 인식될 수 있는 DNA 염기서열을 연결짓는 코드가 존재하게 됐다.
대부분의 단백질이 major groove 접촉을 압도적으로 선호하므로, imidazole/ pyrrole oligomers는 sequence-특이적 단백질-DNA 상호작용의 유용한 저해제로서 작용하려면 더 다듬어져야 되지만, 머지 않아 이 접근 방법에 많은 성장이 있을 것으로 보인다.
활성인자와 유사하게, 많은 억제인자들 역시 histone deacetylase 복합체를 주어진 유전자에 채용하는 것으로 밝혀지면서 인위적인 억제인자의 합성이 가능하는 것으로 보인다. Chemical library에서 찾은 histone deacetylase 결합물질과 imidazol/pyrrole을 공유 결합시키는 것이다. 현재 포유 세포의 histone deacetylase를 밝혀져 있고, 몇몇 실험실에서 이 연구가 이루어지고 있다. 실제, imidazole/pyrrole oligonucleotide나 일부 PNAs들이 in vivo에서 유용한 것으로 입증만 된다면 5-10년내 생화학자들은 인위적으로 유전자 발현의 조절을 가져올 수 있는 약을 손에 넣게 될 것이다.
1988년부터 시작된 인체 유전자 지도작성 연구가 가시화 되고 있으며 2003년에는 완성될 것으로 예측되고 있다. 지금까지의 연구가 하드웨어분석이었다면 앞으로의 연구는 유전자 및 이들 산물인 단백질의 기능을 밝혀내는 기능 게놈학 (Functional genomics)이라할 수 있다.
기능 게놈연구를 위해서 다양한 방법들이 도입되고 있으며, DNA chip, knockout mice 등이 대표적인 예라 할 수 있다. 최근에 새로이 도입되고 있는 화학 생물학 (Chemical biology), 화학 게놈학 (Chemical genomics) 등도 매우 복잡한 생체기능을 규명하고 이용법을 탐색하는 획기적인 기법이라 할 수 있다. 거대한 유전정보의 일차 수요자는 질병의 진단 및 의약품개발이므로 생리활성 물질을 이용한 기능 게놈연구는 매우 활발히 진행되리라 생각된다.
그러므로 국내에서도 이 분야의 연구에 관심을 가진다면 21세기를 주도할 게놈기능연구 분야에서 선진국과 경쟁할 수 있는 능력을 갖출 수 있으리라 사료된다.
3. 결 론
원핵 생물과 진핵 생물 모두 유전자의 선별적 방법으로 세포가 특성화 된다.
유전자 발현의 의미는 발현된 유전자란 유전정보를 RNA로 전사하여 그 메시지가 특정 단백질로 해독하는 것, 유전자로부터 단백질로 유전정보가 전달되어가는 과정과 유전자형으로부터 표현형으로 나타나는 현상이다.
유전자 발현의 "결정"은 세포의 특성화를 위한 기본이며 세포가 구조와 기능 면에서 특성화 되는 것을 세포 분화라하고. 세포 분화는 접합체를 성숙 된 개체로 전환하는데 관여하여 단백질이 환경의 변화에 따라 DNA상호작용하여 원핵 생물의 유전자를 조절한다.
*유전자 조절 과정은 원핵 생물은 여러 종류의 오페론을 갖고 있다.
1)락오페론-락오페론의 억제자는 락토오즈와 결합시만 불활성화 되고 그 자
체 만으로 존재할 때는 활성화 2)트립오페론-그 자체만으로는 활성이 없는 억제자에 의해 조절되는 경우 3)활성자 단백질을 이용-DNA와 결합.오페론을 켜는 작용을 한다
*진핵 생물에세 분해에 의하여 세포가 특성화된다
-진핵 생물 특히 다세포 생물의 유전자들은 복잡한 유전자 조절 기작을 갖고 있다.접합체가 다세포 생물로 발달함에 따라 세포들은 특성화 되거나 분화된다.
-각각의 분화된 세포들은 각 기능을 수행하기에 적절한 구조를 하고 있으며, 이런 여러 종류의 분화된 세포들이 모여 하나의 개체로서의 기능을 함.
특성화 된 생물들도 모든 유전적 잠재능력을 갖고 있다.
분화 된 세포들은 거의 대부분 완전한 유전자 한 벌을 갖고 있다.
다세포 생물의 체세포는 모두다 똑 같은 유전자를 갖는다.
1)과학자들은 분화 된 세포의핵도 유전적 잠재력을 갖는다고 결론 지음
2)분화가 가역적 - 다세포 생물의 세포가 구조적으로 그리고 기능적으로 특
성화.분열을 멈춘 후에도 그 세포는 탈분화가 가능 .체세
도 가능하다.
3)성숙한 식물 세포가 탈분화하여 특성화 된 세포를 모두 만들며 새로운 식
물로 성장할 수 있다는 사실 분화 된 세포는 특수한 유전자만 발현한다.
*세포 그룹들은 서로 다른 발생 경로를 따르고, 각 그룹들은 특정한 조직으로 발달.
*진핵 세포들은 특정 유전자만을 발현-특성화 됨
박테리아가 필요에 따라 다른 효소를 생산해 내는 것처럼, 다세포 생물의 세포 분화는 유전자가 선별적으로 발현 하는 것에
따른 결과 단백질의 복합체가 진핵 생물의 전사를 조절한다.
1)진핵 생물의 세포를 연구- 조절 단백질이 DNA에 붙어서 유전자의 전사를
켜고 끄고 한다는 점을 발견
2)진핵 생물 조절 기작- DNA특정 부위와 결합하는 단백질관여
3)진핵 유전자- 대부분 그자체의 발현 조절 염기 서열 세트를 갖고 있다.
4)진핵 유전자의 발현- RNA중합 효소 외에 전사 인자라고 하는 조절 단백질
관여.이 중 한가지가 활성자이다.
5)유전자의 전사- 활성자가 유전자로부터 멀리 떨어져 있는 엔헨서라고 하는 DNA서열과 결합
*DNA는 휘어지고 활성자는 다른 전산 인자와 작용.복합체를 이루어 프로모터와 붙게 됨.
유전자의 발현은 해독 과정과 단게에서 조절
1)해독 과정에서의 조절
적혈구 세포는 헤모글로빈의 기능에 필수적인 기능에 필수적인 철 함유 화합물인 헴이 세포내에 존재하지 않을 때
헤모글로빈 mRNA의 해독을 방해하는 억제 단백질을 갖고 있다.
2)해독 과정 이후의 조절
최종적으로 폴리펩티드를 전달하여 활성인슐린 단백질은 만든다.
세포 표면에서 받은 정보를 신호 전달 경로를 통해 세포내에서 전달하여 반응한다.
*신호 전달 경로 - 표적 표면에 있는 신호를 세포내에서 전달 받아 이 신호에 특이적인 반응을 하도록 전환하는 일련의 물질 변화이다.
4. 참고문헌
1. 분자세포생물학, 대표저자 박상대, 아카데미서적
2. 분자생물학, David Freifelder, 1999, 아카데미서적
3. http://kjbs.snu.ac.kr , http://bionote.new21.org

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유전자 발현의 조절,   유전자조절,   DNA,   분화유전자의 활성