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리서치 하이라이트

신규 선행 가닥의 DNA 복제 포크 재활성화

Nature 439, 7076

정확한 DNA 복제는 모든 살아있는 생명의 생식(reproduction)에 필수적인 요소이다. 이번 주 네이처와 웹 포커스(Web Focus, http://tinyurl.co.uk/p5m7)에 발표된 3편의 연구 논문들에서는 이러한 정확도를 확보하기 위해서DNA 복제 포크(replication fork)에서 어떤 일이 벌어지는가에 대한 오랫동안 지속되어온 질문에 대한 해답이 발표되었다. Heller와 Marians는 심각한 손상을 받은 DNA도 매우 빠른 속도로 복제하는 것이 가능하다는 사실을 밝혔다. 이들은 박테리아의 DNA 복제 재시동(restart) 시스템이 DnaG 프리메아제(primase)를 통해서 선행(leading) 및 지체(lagging) DNA 가닥(strand)을 다시 준비시킬 수 있다는 사실을 발견하였다. 이러한 사실은 선행 가닥 합성(lead-strand synthesis)이 반드시 연속적이어야 한다고 지금까지 믿어왔던 생각에 모순되며, 염색체 복제와 관련된 기존 모델을 재평가 하도록 만들었다. Zenkin 등은 RNA 복제효소(polymerase)에 의해서 합성된 짧은 전사 단편이 어떻게 DNA 복제에서 프라이머(primer) 역할을 하게 되는가에 대한 미스터리를 밝혔다. 이 문제에 대한 해답은 지금까지 밝혀져 있지 않던 전사 연장 복합체(transcription elongation complex)가 DNA 복제와 전사에 관여하는 조직을 연결시킬 수 있다는 것을 보여주었다. 그리고 Lee 등은 선행 가닥(leading strand)과 지체 가닥(lagging strand)의 DNA 가닥이 합성될 때 서로 다른 프로세스에 의해 일어난다는 것에 문제를 제기하였다. 프라이머가 합성되면, DNA 프리메아제(primase)가 분자 브레이크 역할을 하여, 지체 가닥의 느린 효소 반응 동안에 선행 가닥 복제효소의 진행에 브레이크를 걸게 된다.