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메신저RNA(messenger-RNA)

작성일 2017-02-16
[요약] 핵 안에 있는 DNA의 유전정보를 세포질 안의 리보솜에 전달하는 RNA이다. 리보핵산(RNA)의 일종으로서 유전자DNA 사슬 중 한쪽 사슬의 염기배열을 RNA 사슬로 전사한 구조를 가진 것. mRNA라고 약칭한다. DNA의 형질 발현에 있어서 유전정보는 DNA→RNA→단백질로 전달되어 단백질 속의 아미노산 배열이 결정된다. 이 과정에서 DNA에서 단백질로 정보를 전달하는 역할을 하는 RNA가 메신저 RNA이다. 세균에서부터 고등동식물에 이르는 각종 세포 속에 들어 있으며, 그 정보원인 DNA와 비슷한 염기 조성을 가지고 있다. DNA와 그 mRNA를 혼합 하여 가열했다가 서서히 식히면 DNA 속의 한쪽 분자 사슬과 mRNA의 분자 사슬이 서로 상보적으로 연속인 염기쌍 수소결합에 의해 DNA와 RNA의 2사슬 분자를 만든다. 일반적으로 무세포 단백질 합성계에 mRNA를 첨가함으로써 아미노산이 단백질 속으로 들어가는 양을 현저하게 증가시킨다. mRNA는 리보솜 RNA나 전달 RNA에 비해 대사적으로 불안정하고 대사회전이 빠르며 그 분해과정은 1차반응적이다. 세대시간이 짧은 세균에서는 반감기가 수십 시간에 달하는 것도 있다. 단백질 사슬 합성에는 mRNA가 리보솜과 결합하고 보통 mRNA의 1분자에 수 개 이상의 리보솜이 붙어 폴리리보솜(폴리솜이라고도 하는 복합물)이 형성된다. 세균에서는 mRNA는 평균 10~20회 작용한다. 실험에 의해 mRNA의 성격을 완전히 규정하기는 어렵고, 그 방법에 따라 complementary RNA, informational RNA, pulse RNA, nascent RNA, rapidly labeled RNA 등의 명칭이 쓰이는 경우도 많다. 이것은 또 일면적 성격만으로써 mRNA라고 단정하기 어려움을 반영하고 있다. mRNA는 단백질의 아미노산 배열을 결정하는 유전 정보를 가지고 있을 뿐 아니라 번역을 효율적으로 개시하기 위한 신호까지도 가지고 있다. 번역 개시 코돈(AUG)의 5’말단 쪽 수 염기 상류에 AGGA(또는 이것에 준하는) 배열이 있는데, 이 부분이 리보솜30S 입자의 16S rRNA의 3’말단의 피리미딘이 풍부한 배열 자리와 상보적 염기쌍을 형성함으로써 번역 개시를 촉진하는 것으로 보고 있다. 원핵세포에서는 전사와 번역과정이 짝을 지어 진행되지만, 진핵세포에서는 전사된 RNA는 mRNA로서 기능을 발휘하기 전에 여러 가지 작용이나 수식을 받는다. 인트론을 가진 유전자의 전사 산물은 스플라이싱에 의해 인트론 부분이 제거되고 이 과정에 병행하여 5’말단에는 m7G(5’)ppp(5’)Nm이라는 구조가 첨가(이것을 캐핑이라고 함)되며, 3’말단에는 200에 가까운 아데닐산이 중합한 폴리(A)가 첨가된다. 이 수식은 mRNA의 수명을 연장하고, 번역의 효율을 높이는 것으로 보고 있다. 또 원핵세포에서는 mRNA 하나가 번역되어 복수단백질이 생기는 폴리시스트론성 mRNA가 있으나 진핵세포의 mRNA는 현재까지 알려진 바로는 1개인 폴리펩티드사슬에 번역된다. 그러나 이 폴리펩티드사슬이 작용을 받아 다른 기능을 가진 복수 단백질이 산출되는 경우가 알려져 있다.
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