정의
진핵생물의 전사(eukaryotic transcription)는 진핵세포 내에서 DNA에 저장된 유전 정보를 RNA 분자로 복사하는 과정을 의미한다. 전사는 핵 내부에서 일어나며, 전사된 RNA는 이후 가공 및 핵 밖으로 수송되어 단백질 합성 또는 기능성 RNA로 사용된다.
주요 특징
| 구분 | 내용 |
|---|---|
| RNA 중합효소 | 진핵생물에는 세 종류의 RNA 중합효소가 존재한다. • RNA polymerase I: 주로 rRNA(28S, 18S, 5.8S) 전사 • RNA polymerase II: 대부분의 mRNA와 일부 snRNA, miRNA 전사 • RNA polymerase III: tRNA, 5S rRNA, 일부 작은 RNAs 전사 |
| 프로모터 구조 | 전사 개시를 위한 핵심 서열로, 전사체에 따라 다르다. • TATA 박스: RNA polymerase II 프로모터에 흔히 존재 • Inr(initiator) 서열, BRE(TFIIB recognition element) 등 보조 요소 |
| 전사인자 | 전사 개시 복합체를 형성하기 위해 필요하며, 크게 두 종류로 구분한다. • 일반 전사인자(General transcription factors, GTFs): TFIID, TFIIA, TFIIB, TFIIE, TFIIF, TFIIH 등, RNA polymerase II와 결합 • 특이 전사인자(Specific transcription factors): 세포 신호에 따라 특정 유전자의 전사를 조절 |
| 전사 과정 | 1. 개시(Initiation): 전사인자와 RNA 중합효소가 프로모터에 결합하여 전사 복합체 형성 2. 신장(Elongation): RNA 중합효소가 DNA를 템플릿으로 삼아 RNA 사슬을 합성 3. 종결(Termination): 전사 종결 신호에 따라 RNA 중합효소가 DNA에서 떨어져 나감 |
| 전사 후 처리 | 전사된 원핵(pre‑mRNA)는 핵 내에서 다음과 같은 가공 과정을 거친다. • 5' 캡화: 7‑메틸구아노신 캡이 부착되어 번역 효율 및 안정성 증가 • 스플라이싱: 인트론 제거, 엑손 연결 • 3' 폴리(A) 꼬리: 폴리‑A 꼬리 추가로 mRNA 안정성 및 수출 촉진 |
조절 메커니즘
진핵생물의 전사는 다양한 수준에서 조절된다. 전사인자와 코어프레스머 복합체의 결합 여부, 히스톤 변형(예: 아세틸화, 메틸화), DNA 메틸화, 크로마틴 리모델링 복합체 등이 전사의 활성화 혹은 억제에 관여한다. 또한, 전사 후 처리 단계에서도 선택적 스플라이싱, RNA 편집, mRNA 수명 조절 등이 유전자 발현에 영향을 미친다.
관련 용어
- 전사 활성화(Transcription activation)
- 전사 억제(Transcription repression)
- 크로마틴(chromatin)
- 전사 인핸서(enhancer)
참고
- 전사는 진핵세포에서 유전 정보가 단백질 수준으로 발현되는 첫 번째 단계이며, 복잡한 조절 네트워크를 통해 세포 종류, 발달 단계, 환경 신호 등에 따라 정확하게 제어된다.
※ 본 내용은 현재까지 과학계에서 널리 인정받는 지식에 기반하고 있으며, 최신 연구에 따라 일부 세부 사항은 변동될 수 있다.