지리 특이적 DNA 재조합 전위(Transposition)

보존성 지리 특이적 재조합(CSSR)는 2개의 염기서열 사이에서 바뀌는 것을 의미하는데, 이동할 DNA 조각이 재조합 지리란 특이적 짧은 염기서열 인자를 갖는 것이며 이에 대한 예시로 두 DNA간 파지 DNA가 세균 재조합 자리로 들어가는 것이다.

CSSR는 3가지로 구성된다.

삽입, 특이적 부위 내로 DNA 조각의 삽입이 있다.

결손, DNA 조각의 결실이다.

역위, DNA 조각의 역위로 XCDY인 상태에서 XDCY로 변하는 것을 의미한다.

이렇게 각각 재조합 자리에 재조합 효소 인식 염기서열을 가지는 것이며 이 인식 염기서열은 DNA 절단과 재연결이 일어날 극성 교차부위이다.

지리특이적 재조합 효소는 공유결합 단백질-DNA 중간체를 이용하게 된다.

세린 재조합 효소와 티로신 재조합효소가 대표적인데, 세린 재조합효소의 경우 단백질 활성부위에 세린 잔기의 특이적 인산디에스테르를 공격하고, 절단과 연결이 되는 것이다.

티로신 재조합 효소는 단백질 활성부위에 티로신 측면 사슬이 DNA를 공격하며 연결하게 된다.

공유결합 단백질-DNA 중간체는 단백질-DNA의 인산디에스테르 결합의 에너지를 보존하며 에너지 보존적으로 재연결이 가능하다.

추가로 세린은 DNA 이중가닥 절단을 유도하며 가닥을 바꿔 재조합을 촉진하는데, 공유결합 효소-단백질 DNA 중간체를 위한 DNA를 절단하고, 효소 이중체를 180도 회전하며 새로운 가닥의 연결을 위해 3'-OH DNA 말단을 공격하는 순으로 된다.

티로신은 먼저 DNA 절단을 하고 재결합 후 다른 DNA를 절단하고 재연결하는 것으로 세린과는 정반대로 진행된다.

이러한 티로신은 홀리데이 정션과 연관이 있으며 이에 대한 예시로 Cre 재조합 효소가 있다.

이들은 모두 DNA 절단 전에 특이적 모양으로 구성 단백질로 굽힌다는 것이 특징이다.

Hin 재조합 효소는 DNA 조각의 역위 후, 대체 유전자를 발현시키는 것인데 Hix 부위 의외의 부가적 염기서열을 요구하게 되며 Fis(역위 촉진 인자)로 재조합 속도가 1000배로 가속화되는 증폭자가 필요하며 이는 곧 Flipping으로 이어지게 된다.

전위(Transposition)는 유전인자를 하나의 DNA 부위로부터 다른 부위로 이동시키는 것을 의미하며 이동성 인자는 전위인자, Transposon이라 한다.

전위인자는 염기서열 선택성이 없으며 유전인자도 파괴가 가능하다.

이는 모든 생명체에 존재하며 50% 이상이 전위 인자와 관련된 DNA이지만, 단백질 염기서열의 경우 2% 미만을 보여준다.

전위는 말단 역위 반복쌍과 전위효소 유전자로 이뤄진 자발적과, 다른 Transposase로 도움을 받는 말단 역위 반복쌍만으로 이뤄진 비자발적이 있다.

오려붙이기 전위의 경우 전위 효소 DNA의 양말단에 단백질-DNA 복합체를 생성하며 Transpososome은 양끝 DNA 절단과 접힘, 세포의 다른 효소 접근을 억제하게 된다.

복제전위는 공여자 DNA와 표적 DNA가 더해져 가닥을 운반하고 복제 분기점 형성과 전위 인자로 복제하게 되며, 바이러스와 레트로 바이러스는 RNA으로 진행된다.

척추동물의 면역계 세포의 예시도 전위인자와 초기에 비슷한 V(D)J 재조합으로 항원 결합 자리로 항체, T세포 수용체로 사용된다.