생물학에서 “polymerase”는 DNA 또는 RNA를 합성하는 효소를 가리킵니다. 이 효소들은 DNA나 RNA 분자의 염기서열을 복제하거나 전사하는 과정에서 역할을 합니다.
- DNA Polymerase (DNA 폴리머레이스):
- 정의: DNA를 복제하는 데 관여하는 효소로, DNA 분자의 염기서열을 복제하는 역할을 합니다.
- 외우는 방법: “DNA 복제의 주인공”
- RNA Polymerase (RNA 폴리머레이스):
- 정의: RNA를 합성하는 효소로, DNA에서 mRNA로의 전사과정에서 역할을 합니다.
- 외우는 방법: “RNA를 읽어서 mRNA로 만드는 작업꾼”
이 두 폴리머레이스는 생물학에서 중요한 역할을 하며, DNA Polymerase는 DNA의 복제를 담당하고 RNA Polymerase는 mRNA의 합성을 담당합니다. 외우는 방법은 해당 효소의 기능과 연결하여 생각하면 도움이 됩니다.
mRNA 합성 과정
mRNA 합성은 전사(Transcription)라고 불리는 과정을 통해 이루어집니다. 전사는 DNA의 정보가 RNA로 복사되는 과정으로, 세포핵에서 일어나며 다음의 단계로 진행됩니다.
- 전사 요소의 결합:
- 전사가 시작되려면 RNA polymerase라 불리는 효소가 특정 지점인 전사 시작점(TSS)에서 DNA에 결합합니다.
- DNA 언바인딩 및 RNA 합성:
- RNA polymerase는 DNA의 양 가닥 중 한 가닥을 읽고, 상응하는 RNA 염기로 새로운 mRNA 염기 서열을 합성합니다.
- RNA polymerase는 DNA를 3’에서 5′ 방향으로 읽어 5’에서 3′ 방향으로 새로운 RNA를 합성합니다.
- 새로 합성된 RNA는 템플릿 DNA과 상보적인 염기를 가지게 됩니다. (A-U, T-A, G-C, C-G)
- 전사 종결:
- RNA polymerase는 종결 시그널에 도달하면 전사를 멈추고, 새로 합성된 mRNA는 세포핵을 떠나 세포의 세포질로 이동합니다.
- 종결 시그널은 mRNA의 3′ 끝에 위치한 특정 염기 서열로 인식됩니다.
- RNA 후처리:
- 새로 합성된 mRNA는 종결된 후에 후처리 과정을 거쳐 성숙됩니다.
- 후처리에는 5′ 캡 구조와 3′ 폴리 에이드 테일 추가, 인트론과 엑손의 스플라이싱, mRNA의 운반 등이 포함됩니다.
이렇게 합성된 mRNA는 세포질에서 ribosome에 결합하여 단백질 합성에 참여하게 됩니다.