분자발생학 시험 문제 98-2 기말고사

1. 주어진 염기를 다른 세가지 염기 중의 하나로 임의로 치환할 수 있는 방법으로서는 다음과 같은 것을 생각할 수 있다. 우선 DNA polymerase를 실수시키게 하는 조건을 만드는 것이 그 하나이다. 네 가지 합성 전구체 중의 한 전구체의 ( )를 낮추게 되면 효소는 특정 전구체 대신 다른 전구체를 끼워 넣는 실수를 일으키게 된다. 또 하나의 방법으로서는 DNA합성 후 교정 기능이 없는 DNA polymerase를 이용하는 것이다. 이러한 효소로서는 ( )가 있다. 이 효소는 ( reaction)에 자주 사용되는 효소이다. 그러므로 PCR은 돌연변이를 도입시키는 유력한 수단이기도 하다(3).

2. 기본전사 장치에 대한 설명이다. mRNA의 전사기본 장치에서 DNA 에 직접 결합하는 것은 (ⓐ complex)이다. 이는 ( box)에 결합하는 ( protein, 약어 ⓑ )와 ( factors, 약어 )로 이루어진 것이다. ⓐ에 TFⅡB가 결합하면, TFⅡB를 인식하여 직접 전사를 행하게 되는 효소인 ( )가 ⓐ에 결합하게 된다. ⓐ에의 결합은 이 효소의 ( ,약어CTD)를 통해서 일어난다. 전사의 시작은 TFⅡH에 의하여 일어난다. TFⅡH는 (Ser/Thr )로서 CTD를 ( )시키게 된다. CTD는 구조상의 변화에 의해 더 이상 ⓐ에 결합하지 못하고 전사를 시작하게 된다. 멀리 떨어져 있는 Enhancer와 Promoter의 협력은 Enhancer에 결합하는 전사인자와 Promoter에 결합하는 ⓑ를 ( )가 연결시켜 주기 때문이다. 이러한 연결이 일어나면 ( )의 형성에 의하여 멀리 떨어져 있는 Enhancer는 Promoter에 접근하게 되는 것으로 추측되고 있다. Enhancer에 결합하는 전사인자와 전사장치 사이에 결합이 형성되면 전사장치의 안정성이 향상되어 전사의 효율은 증가하게 된다(12).

3. Immunoglobulin heavy chain의 유전자는 항체를 대량으로 생산해 내는 ( cell line)에서 cloning되었다. 여기에서 enhancer부위를 제거한 다음, fibroblast에 (ⓐ )시켜 보았더니 면역글로불린 heavy chain의 mRNA가 합성되지 않는 것을 확인할 수 있었다. 확인은 ( )이라는 실험 방법에 의하여 가능하다. mRNA가 합성되지 아니한 이유는 (① 때문이거나,② 때문)으로 생각할 수 있다. ①의 가능성을 조사해 보기 위해서는 (fibroblast에 enhancer 한) heavy chain의 유전자를 ⓐ해 보면 될 것이다. 실제로 해 본다면 전사는 ( 일어날 것이다, 일어나지 않을 것이다). ②의 가능성을 조사해 보기 위해서 ( )실험을 해본다면 mRNA 합성을 관찰할 수 ( 있을 것이다, 없을 것이다). 이러한 실험을 통해서 결국, 전사의 조절을 위해서는 enhancer와 같은 ( element)외에도 전사인자와 같은 ( element)가 필요함을 알게 되었다(11).

4. Promoter나 Enhancer의 구조를 해석하는 법으로서는 조사 영역과 소위 (ⓐ gene)으로 구성되는 DNA construct를 특정 세포에 도입시켜 ⓐgene의 발현 정도를 관찰하는 방법이 흔히 이용되고 있다. ⓐgene으로서 자주 사용되는 것에는 ( , 약어 와 ⓒ ) gene이 있다. 이 두 유전자는 포유동물 세포에는 없는 유전자이므로 포유동물 유전자의 Promoter나 Enhancer 영역의 조사에 편리하게 이용할 수 있다. ⓑ유전자의 산물을 측정하는 방법으로는 방사능이 이용된다. 기질의 방사능과 효소반응산물의 방사능을 분리하기 위해서는 ( )라는 방법이 이용되고 있다. 분리된 반응산물의 방사능은 최종적으로 ( )라는 기기를 이용하여 측정하게 된다. 산물의 방사능 양이 많다는 것은 반응 중의 효소가 많다는 것이고 이는 전사의 증가에 의해 가능해 진다는 것이 실험의 원리이다. ⓒ 유전자의 산물을 측정하는 방법으로는 빛이 이용된다. 반응에서 형성된 빛은 ( )란 기기에 의해 측정된다(7).

5. 전사인자는 단백질의 구조해석을 통해, 주로 (① domain)과 (② domain)으로 구성되어 있음을 알게 되었다. ①의 기능을 해석하기 위해서는 위의 문제에서 다룬 방법을 이용하게 된다. 전사인자의 어떤 부분이 다른 전사인자나 전사기본장치와의 상호작용에 필요한지를 알기 위해서는 ( )와 같은 실험을 구상해 보면 될 것이다. 단백질을 끊는다거나 어디에 붙인다거나 하는 조작은 현재로서는 불가능하므로 이를 해결하기 위해서는 (③ ) 와 같이 하면 될 것이다. 조작된 DNA를 세포 속에서 발현시키기 위해서는 expression vector에 연결할 필요가 있다. 이렇게 완성된 recombinant DNA는 전사인자를 (합성하는, 합성하지 않는) 세포에 문제7 의 ⓐgene과 함께 도입하게 된다. ②의 기능을 해석하기 위해서는 DNA 전기영동의 변형 방법이랄 수 있는 ( assay)가 자주 사용된다. 짧은 DNA 단편을 방사능 표지한 다음, 전사인자가 이를 인식하여 결합하게 된다면 그만큼 무거워져 천천히 이동하게 될 것이라는 원리를 이용하고 있다. 분자발생학 연구를 위해서는 항체가 자주 사용되고 있다. 만일 전사인자에 결합하는 항체를 방사능 표지의 DNA 단편과 전사인자 mixture에 혼합하여 전기영동한다면 어떤 결과가 예상되겠는가? ( ) 만약 위의 항체 첨가에 의해 band의 이동에 변화가 생기지 않는다고 하면 이 항체에 대해서는 어떤 해석을 할 수 있겠는가(8)? ( )

6. 뒷면을 이용하여

promoter에 대하여 간단히 설명해 보시오(3).
Enhancer에 대하여 간단히 설명해 보시오(3).
인간 b-globin 유전자의 구조에 대하여 상세히 설명해 보시오(5).