DNA 복제에 있어서 인간과 빵 효모는 다르다기보다는 비슷하다

인간과 빵 효모는 DNA가 올바르게 복사되도록 하는 중요한 메커니즘을 포함하여 눈에 보이는 것보다 더 많은 공통점을 가지고 있다고 저널에 발표된 한 쌍의 연구에서 보고되었습니다.

이번 발견은 인간의 경우 CTF18-RFC, 효모의 경우 Ctf18-RFC라고 불리는 분자 복합체를 처음으로 시각화한 것으로, 이는 복제 기계의 일부가 DNA 가닥에서 떨어지는 것을 방지하기 위해 DNA에 “클램프”를 로드하는 것입니다.

이는 Van Andel Institute의 Huilin Li 박사와 록펠러 대학교의 Michael O’Donnell 박사의 오랜 공동 연구에서 나온 최신 발견으로, 의의 충실한 통과를 가능하게 하는 복잡한 메커니즘을 밝힙니다.

“DNA의 정확한 복제는 생명의 번식에 기본입니다”라고 Li는 말했습니다. “우리의 발견은 DNA 복제의 퍼즐에 핵심 조각을 추가하고 DNA 복제 관련 건강 상태에 대한 이해를 향상시킬 수 있습니다.”

DNA 복제는 유전암호를 복사하여 한 세대의 세포에서 다음 세대로 지시사항이 전달되는 엄격하게 통제되는 과정입니다. 암과 같은 질병에서는 이러한 메커니즘이 실패하여 통제할 수 없거나 잘못된 복제로 이어져 파괴적인 결과를 초래할 수 있습니다.

현재까지 많은 암과 희귀 질환을 포함하여 최소 40가지 질병이 DNA 복제 문제와 연관되어 있습니다.

이 과정은 DNA의 사다리형 구조를 풀어서 시작하여 선도 가닥과 지연 가닥이라고 불리는 두 개의 가닥을 생성합니다. 그런 다음 분자 구조 팀이 누락된 가닥의 절반을 조립하여 단일 DNA 나선을 두 개로 바꿉니다. 이 작업의 대부분은 DNA의 구성 요소를 조립하는 중합효소라고 불리는 효소에 속합니다.

그러나 중합효소 자체로는 DNA 가닥에 머무르는 데 능숙하지 않습니다. DNA 선도 가닥에 고리 모양의 클램프를 끼우려면 인간의 경우 CTF18-RFC, 효모의 경우 Ctf18-RFC가 필요하고 인간과 효모 모두에서 클램프를 지연 가닥에 끼우려면 RFC라는 또 다른 클램프 로더가 필요합니다. 그런 다음 클램프가 닫히고 DNA 복제를 시작할 수 있다는 신호를 중합효소에 보냅니다.

Li, O’Donnell 및 그들의 팀은 고성능 극저온 전자 현미경을 사용하여 선도 가닥 중합효소가 새로운 DNA 가닥을 놓도록 강제하는 “후크”를 포함하여 선도 가닥 클램프 로더 구조의 이전에 알려지지 않은 측면을 밝혀냈습니다. 클램프 로더에 의해 인식될 수 있습니다. 이러한 구별은 선도 가닥 클램프 로더(CTF18-RFC)와 지연 가닥 클램프 로더(RFC)의 기능 간의 주요 차이점을 나타내며 선도 가닥과 지연 가닥에서 다양한 DNA 복제 메커니즘의 중요한 측면을 조명합니다.

마지막으로, 이 연구는 효모와 인간의 선도 가닥 클램프 로더 사이의 공유 특징을 확인했으며, 이는 둘 사이의 진화적 연결을 보여줍니다. 이 발견은 유전학 연구를 위한 강력하면서도 간단한 모델로서 효모의 가치를 강조합니다.

다른 저자들 국립과학원(National Academy of Sciences)의 간행물 논문에는 VAI의 Qing He 박사와 Feng Wang 박사가 포함됩니다. 다른 저자들 과학 논문에는 VAI의 Zuanning Yuan 박사가 포함됩니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/08/240801142240.htm