정의
세균의 전사(轉寫, bacterial transcription)는 세균에서 유전 정보가 DNA로부터 mRNA로 복사되는 생물학적 과정을 의미한다. 이 과정은 단백질 합성의 첫 번째 단계로, DNA 서열에 담긴 유전 정보를 기반으로 RNA 중합효소에 의해 상보적인 mRNA가 생성되는 과정이다.
개요
세균의 전사는 유전자 발현의 핵심 단계로, 생명 활동에 필요한 단백질과 기능성 RNA가 합성되기 이전에 반드시 수행된다. 세균은 일반적으로 단일한 RNA 중합효소를 통해 전사 작용을 수행하며, 이 효소는 프로모터 영역에 결합하여 전사를 개시한다. 세균의 전사는 개시(initiation), 신장(elongation), 종결(termination)의 세 단계로 나뉜다. 프로카리오티인 세균에서는 전사와 번역이 동시에 세포질 내에서 일어날 수 있는 점이 특징적이다.
어원/유래
'전사(轉寫)'는 한자어로 '옮길 전(轉)'과 '적을 사(寫)'를 결합한 말로, 유전 정보가 DNA에서 RNA로 옮겨지는 과정을 의미한다. 영어로는 'transcription'이며, 이는 라틴어 transcribere('다시 쓰다')에서 유래하였다. '세균의 전사'라는 용어는 분자생물학 발달과 더불어 20세기 중반 이후 일반화되었다.
특징
세균의 전사는 다음과 같은 특징을 가진다.
- RNA 중합효소는 주로 하나의 형태(예: Escherichia coli의 경우 α₂ββ'ω와 시그마 인자)로 구성되며, 시그마 인자가 프로모터 인식을 담당한다.
- 전사 개시 전에 닫힌 프로모터 복합체와 열린 프로모터 복합체가 형성된다.
- 전사 종결은 인자 종결(ρ-dependent termination)과 인자 비의존적 종결(ρ-independent termination, 자기 종결 기구) 두 방식으로 일어난다.
- 전사 후 즉각적인 번역이 가능하며, 이를 폴리시스트론성 mRNA를 통해 다수의 단백질을 동시에 합성할 수도 있다.
- 유전자 발현 조절은 주로 전사 조절 수준에서 이루어지며, 오퍼론(operon) 구조(예: 락 오퍼론)가 대표적이다.
관련 항목
- RNA 중합효소
- 프로모터
- 오퍼론
- 번역 (molecular biology)
- 시그마 인자
- 전사 인자
- 프로카리오테
- 유전자 발현 조절