전사

요약 DNA를 원본으로 사용하여 RNA를 만드는 과정을 말한다. DNA와 RNA 모두 4종류의 염기의 배열로 구성되어 있는데 DNA의 염기 배열을 본 떠 RNA의 염기 배열을 만든다.

전사(DNA에서 RNA가 전사되는 원리)

DNA와 RNA

유전정보를 담고 있는 DNA는 이중나선 구조로 되어 있다. 즉, 4종류의 염기(아데닌 A, 타이민 T, 구아닌 G, 사이토신 C)가 한 줄로 길게 이어져서(예: CGTGGTTATTGG) 하나의 사슬을 이루고 있는데, 이런 사슬이 2개가 붙어 있기 때문에 '이중'이라고 부른다.

이때 2개의 사슬을 구성하는 염기는 규칙에 따라 짝을 이루는데 한 사슬의 A는 다른 사슬의 T와, C는 G와 결합한다. 이러한 결합을 상보적 결합(complementary bond)이라고 부른다. RNA는 DNA와 유사하지만 차이가 있다. DNA와 마찬가지로 4종류의 염기로 구성되어 있지만 타이민(thymine) 대신 유라실(uracil)을 사용하며, 일반적으로 하나의 사슬로 이루어져 있다.

전사의 과정

2개의 사슬이 결합되어 있는 DNA가 일부에서 결합이 떨어지고 여기에 RNA중합효소(RNA polymerase)가 붙어 RNA를 만든다. 일반적으로 DNA의 2개의 사슬 중에서 한 사슬만 전사된다. RNA로 전사가 되는 DNA 앞뒤에는 전사를 조절하는 조절부위(regulatory region)가 있는데 특수한 DNA 염기 서열로 구성되어 있다. 그리고 전사가 되는 DNA 부분은 암호화부위라고 한다.

RNA중합효소는 조절부위에 있는 프로모터라고 불리우는 곳에 결합한다. 프로모터는 특수한 DNA서열이며, 전사를 조절하는 곳이다. 이후 RNA중합효소는 상보적 결합을 끊어 DNA의 이중나선을 풀기 시작한다. 풀린 곳부터 전사가 시작되어 DNA와 RNA 사이에 상보적 결합이 형성된다. RNA중합효소는 전사가 진행되는 방향으로 이동하면서 계속 DNA 사슬을 풀고 RNA를 합성한다. 전사는 RNA중합효소가 특수한 DNA 염기 서열인 종결신호(termination signal)를 만날 때까지 진행된다. 그리고 나서 RNA중합효소와 합성된 RNA는 DNA로부터 떨어져 나간다.

역전사(reverse transcription)

DNA로 RNA를 만드는 것이 아니라, 반대로 RNA를 틀로 사용하여 DNA를 만드는 과정이다. 여기에 작용하는 효소를 역전사효소(reverse transcriptase), 혹은 RNA의존성DNA중합효소(RNA dependent DNA polymerase)라고 한다. 주로 RNA를 유전정보로 사용하는 레트로바이러스(retrovirus)가 세포에 침투한 후 자신의 RNA를 DNA로 바꾸는 데 이용한다.