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분자생물학Ⅱ

안덕준 교수

미국 뉴저지주립대학교 대학원 식품화학과 석사과정
미국 뉴저지주립대학교 대학원 식품화학과 박사졸업

학력

미국 뉴저지주립대학교 대학원 식품화학과 석사과정
미국 뉴저지주립대학교 대학원 식품화학과 박사졸업

강의경력

선문대학교
충남대학교
현) 유니와이즈 전임교수

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커리큘럼

총 11개 챕터, 46강으로 구성되어 있습니다.

커리큘럼
제목	강의시간	상세내용
12장. 자리특이적 DNA 재조합과 전위
[1강] 자리특이적 DNA 재조합과 전위 (1)	0: 57: 24
자리특이적 DNA 재조합과 전위의 기본 개념 및 효소 기작 * 자리특이적 DNA 재조합: 특정 DNA 염기서열 간 삽입, 결실, 역위 등 유전체 재배열을 촉진하며 원형 DNA 안정성을 유지하는 생물학적 현상. * 재조합효소 공통 기작: 세린 및 티로신 효소는 공유결합 단백질-DNA 중간체를 형성하여 외부 에너지 없이 DNA를 절단하고 재연결하는 과정을 수행. * 세린/티로신 효소 기작 차이: 세린 재조합효소는 DNA 4가닥 동시 절단, 티로신 재조합효소는 홀리데이 접합을 경유하는 2단계 절단 방식으로 DNA 재조합을 촉매.
[2강] 자리특이적 DNA 재조합과 전위 (2)	1: 05: 33
DNA 전위의 종류 및 기작 이해 * 전위 개념: 유전인자 이동 현상; DNA, 바이러스 유사 레트로, 폴리-A 레트로 전위인자 유형 분류. * DNA 전위 기작: 오려붙이기 경로; 시냅스복합체 형성, DNA 가닥 운반, 비운반가닥 절단 과정으로 구성. * 재조합효소 촉매: ATP 없이 단백질-DNA 중간체 형성으로 에너지 보존; 세린, 티로신 효소별 고유 기작.
13장. 전자 기작
[3강] 전사 기작 (1)	1: 04: 05
전사 기작 개요 (1) • 전사 기작 개요: DNA 유전 정보를 RNA로 복사하는 핵심 과정으로, RNA 중합효소가 주형 DNA에서 mRNA, rRNA, tRNA 등 다양한 RNA를 합성. • 전사 조절 및 개시: 박테리아는 시그마 인자로 프로모터 인식, 진핵세포는 다양한 RNA 중합효소와 보편 전사인자로 TATA 상자 등 복잡한 조절을 통해 전사를 시작. • 진핵세포 RNA 가공: 핵 내에서 5' 캡 형성, 인트론 제거(스플라이싱) 및 엑손 연결, 3' 폴리아데닐화 과정을 거쳐 성숙 mRNA로 전환 후 핵 밖으로 수송.
[4강] 전사 기작 (2)	0: 57: 27
RNA 중합효소와 전사 과정의 이해 * RNA 중합효소: 시발체 없이 5'→3' 방향으로 RNA를 합성하며 DNA 복제와 달리 유전자의 선택적, 반복적 전사를 수행하는 핵심 효소. * 전사 과정: 개시, 신장, 종결의 3단계로 구성되며, 진핵생물은 Pol I, II, III 등 다양한 중합효소가 특정 RNA를 전사하여 유전자 발현을 정교하게 조절. * 전사 개시 단계: RNA 중합효소가 프로모터에 결합하여 닫힌/열린 복합체 형성, DNA 가닥 분리 및 초기 RNA 합성 후 프로모터 이탈로 신장 단계로 전환.
[5강] 전사 기작 (3)	1: 04: 17
세균 전사 기작의 프로모터, 시그마 인자 및 조절 • 세균 전사 개시: 시그마 인자가 RNA 중합효소를 프로모터(-10, -35 부위)로 유도, 닫힌 복합체를 열린 복합체로 이성질화하여 DNA 풀림 및 전사 시작. • RNA 중합효소 기능: 시발체 없이 RNA를 합성하며, 피로인산 및 가수분해 교정 기작으로 전사 오류를 수정함. • 전사 조절 및 종결: 중합효소 정지 시 수리 효소에 의해 처리되며, Rho-의존성/비의존성 종결인자가 RNA 가닥 방출을 통해 전사를 마침.
[6강] 전사 기작 (4)	1: 01: 18
진핵생물 전사 기작 (4) 핵심 요약 • 진핵생물 전사: RNA 중합효소 II를 중심으로 보편전사인자 및 부수 단백질이 뉴클레오솜 환경에서 유전자 발현을 정교하게 조절. • 개시전복합체(PIC) 형성: TBP의 TATA 요소 인식 시작, TFIIB, TFIIH 등 보편전사인자 순차 결합으로 RNA 중합효소 II 전사 개시 준비. • RNA 중합효소 II CTD 인산화: 전사 개시-신장 전환 및 5' 캡 형성, 이어맞추기, 3' 폴리아데닐화 등 RNA 가공 과정을 조절하는 핵심 기작.
14장. RNA 이어맞추기
[7강] RNA 이어맞추기 (1)	0: 53: 57
단백질 합성 핵심 기전과 유전암호 해독 • 단백질 합성 (번역): mRNA의 유전암호 해독 원리 및 코돈 기반 아미노산 지정 과정 학습. • tRNA 및 아미노아실-tRNA 합성효소: 코돈 인지 및 아미노산 결합, 리보솜의 폴리펩티드 사슬 형성 기전 분석. • 단백질 합성 조절: 개시/종결 코돈 및 방출 인자를 통한 과정 제어, 폴리리보솜의 효율적 단백질 생산 원리 이해.
[8강] RNA 이어맞추기 (2)	1: 07: 25
유전자 발현 조절 메커니즘 * 유전자 발현 조절: DNA-RNA-단백질 합성의 다단계적 과정으로, 전사조절인자가 DNA에 특이 결합하여 RNA 중합효소 활성을 제어하며 오페론, 엔헨서, 염색질 구조 변화를 통해 이루어짐. * 전사 후 조절: RNA 가공, mRNA 안정성, 번역 효율성 및 단백질 변형 등 다양한 단계를 통해 단백질 생산량과 활성을 미세하게 조절함. * 조절 RNA: miRNA, siRNA, lncRNA가 mRNA 안정성, 번역, 염색질 구조를 제어하여 유전자 발현을 통제하고 세포 방어 등 핵심 기능을 수행함.
[9강] RNA 이어맞추기 (3)	0: 49: 19
mRNA와 tRNA: 번역 기구의 핵심 요소 • mRNA 구조 및 기능: ORF 내 코돈을 통해 단백질 정보를 암호화하며, 원핵생물은 RBS, 진핵생물은 5'캡·코작 서열·폴리-A 꼬리로 번역 조절 및 안정성을 확보한다. • tRNA 역할 및 특징: mRNA 코돈과 아미노산을 연결하는 어댑터 분자로, CCA 3' 말단에 아미노산을 결합시키고 변형 뉴클레오티드를 포함한 클로버 잎 구조로 코돈을 인식한다. • 번역 기구 및 과정: mRNA, tRNA, 아미노아실 tRNA 합성효소, 리보솜의 상호작용으로 폴리펩티드를 합성하며, 원핵생물의 번역 짝지음 현상 등 종 특이적 조절 기전을 포함한다.
[10강] RNA 이어맞추기 (4)	1: 04: 07
tRNA에 아미노산 부착 및 리보솜 기능 * tRNA 아미노산 부착: 아미노아실 tRNA 합성효소의 정교한 선별·교정 메커니즘으로 tRNA에 정확한 아미노산 결합. * 리보솜 구조 및 기능: rRNA 핵심의 거대 복합체로, 작은 소단위는 코돈 해독, 큰 소단위는 펩티드 결합 촉매. * 단백질 합성 원리: 고에너지 아실결합 에너지를 활용한 펩티드 결합 형성 및 A·P·E 자리와 채널을 통한 분자 이동.
[11강] RNA 이어맞추기 (5)	0: 57: 57
원핵생물 번역 개시 과정 및 인자 역할 * 원핵생물 번역 개시: mRNA 리보솜 결합자리(RBS)와 16S rRNA 상호작용, N-포르밀 메티오닌 개시 tRNA의 P자리 결합으로 정확한 시작점 확립. * 번역 개시 인자(IF1, IF2, IF3): IF1의 A자리 차단, IF2의 GTPase 활성으로 개시 tRNA 정착, IF3의 리보솜 조기 결합 방지 및 해리 촉진 기능. * 70S 개시 복합체 형성: 개시 인자 방출 후 큰 소단위 결합, A자리 준비로 폴리펩티드 합성 시작 과정 완성.
[12강] RNA 이어맞추기 (6)	0: 54: 45
진핵생물 번역 개시 과정 • 진핵생물 번역 개시: 5' 캡, 3' 폴리-A 꼬리, 다수 eIFs 관여하며 개시 tRNA가 리보솜 작은 소단위에 먼저 결합하는 과정. • 개시 복합체 형성: eIF2는 개시 tRNA를 P자리에 위치시켜 43S, eIF4는 캡 인식 및 나선효소 활성으로 mRNA 연결하여 48S/80S 복합체 구성. • mRNA 환상 구조: 캡과 폴리-A 꼬리 상호작용으로 mRNA가 둥근 고리 형태를 이루어 번역 효율성 및 재개시를 촉진.
[13강] RNA 이어맞추기 (7)	0: 59: 49
번역의 신장 및 교정 메커니즘 • 번역의 신장: 아미노아실-tRNA A자리 유입, 펩티드 결합 형성, tRNA 전좌 과정으로, EF-Tu와 EF-G에 의한 GTP 가수분해로 조절됨. • 정확한 아미노산 삽입: 16S rRNA 염기쌍 확인, EF-Tu의 GTPase 활성 조절, tRNA 적응을 포함하는 다단계 교정 메커니즘으로 보장되며, 23S rRNA는 펩티드 결합 형성의 리보자임 기능 수행. • 신장인자 EF-Tu는 아미노아실-tRNA를 A자리로 운반하고 EF-G는 전좌를 활성화하며, 이들의 GTP/GDP 사이클은 EF-Ts의 도움으로 재활성화됨.
[14강] RNA 이어맞추기 (8)	0: 47: 57
번역 종결 과정 및 리보솜 재사용 메커니즘 • 번역 종결: 폴리펩티드 사슬 합성 중단 및 리보솜 정리 과정으로, 1형 방출 인자가 종결 코돈을 인식하여 가수분해를 통해 폴리펩티드를 방출함. • 2형 방출 인자: GTP 가수분해를 통해 1형 방출 인자를 리보솜에서 분리시키며, 원핵 및 진핵생물 간 인자 역할과 조절 기작에 차이가 있음. • 리보솜 재사용: RRF, EF-G, IF3 등 재사용 인자들이 협력하여 mRNA와 tRNA를 제거하고 리보솜 소단위를 분리하는 순차적 정리 과정임.
[15강] RNA 이어맞추기 (9)	0: 52: 34
RNA 번역 조절 • 번역 조절 개념: 유전자 발현 조절의 한 형태로, 주로 번역 개시 단계에서 단백질 합성 속도와 효율을 제어하여 외부 자극 반응 및 불완전 단백질 생성 방지. • 세균 번역 조절: RBS 인식 억제, mRNA 구조 변화(RBS 숨김), 리보솜 단백질의 자가저해를 통한 단백질 합성량 조절 방식. • 진핵 생물 번역 조절: eIF2 인산화를 통한 GTP 교환 인자 활성 제어 및 5' 캡 결합 단백질 eIF4E-4E-BP의 인산화/탈인산화 조절 메커니즘.
[16강] RNA 이어맞추기 (10)	1: 03: 08
분자생물학: RNA 번역 조절 및 결함 mRNA 감시 기구 * 페리틴 번역 조절: IRP-IRE 상호작용으로 철분 농도에 따른 페리틴 합성 기전 파악. * SsrA RNA 기능: 종결 코돈 부재 mRNA에서 리보솜 구제 및 단백질 분해 태그 부착 원리. * 진핵세포 mRNA 감시: NMD, NSD, NGD를 통한 미성숙 종결·논스톱·리보솜 정지 mRNA의 번역 의존적 분해 과정.
15장. 번역
[17강] 번역 (1)	0: 44: 18
RNA 이어맞추기 기작 및 복합체 * RNA 이어맞추기: 인트론을 제거하고 엑손을 연결하여 성숙 mRNA를 생성하며, 대체 이어맞추기를 통해 단백질 다양성을 확보하는 진핵생물 유전자 발현 과정. * 인트론 제거 기작: 5'/3' 이어맞추기 자리와 분기점 서열을 인지하여 두 번의 트랜스에스테르화 반응으로 올가미 형태 인트론을 방출. * 이어맞추기 복합체 (Spliceosome): snRNP로 구성되어 이어맞추기 자리 인지 및 RNA의 절단·연결 반응을 촉매하는 핵심 분자 기구.
[18강] 번역 (2)	0: 50: 15
분자생물학: 이어맞추기 과정의 기작 및 조절 • 이어맞추기 기작: snRNP 복합체 조립, 재배열 및 촉매 작용을 통해 엑손 연결과 인트론 제거 과정을 수행함. • 자가 이어맞추기 인트론: 외부 인자 없이 인트론 자체 제거를 촉매하며, I군은 G 뉴클레오타이드 사용, II군은 올가미 구조 형성으로 구분됨. • 이어맞추기 자리 인식: RNA 중합효소 II와 SR 단백질이 오류(엑손 건너뛰기, 가짜 자리 인지) 방지 및 정확성 증진에 핵심적 역할을 수행함.
[19강] 번역 (3)	0: 59: 44
RNA 다양화 및 mRNA 수송 * RNA 다양화: 대체 이어맞추기, 엑손 뒤섞기, RNA 편집을 통해 단백질 다양성을 증대하는 생물학적 과정 * RNA 편집: 자리특이적 탈아미노화 및 안내 RNA(gRNA) 기반 우리딘 삽입/결실 기전으로 유전자 발현 조절 * mRNA 수송: 핵-세포질 간 성숙 mRNA의 정교한 이동 과정 및 Ran-GTPase 에너지 조절 원리
16장. 유전암호
[20강] 유전암호 (1)	0: 58: 46
유전암호 (1) 개념 및 돌연변이 * 유전암호 개념: DNA 유전 정보를 아미노산 서열로 번역하여 단백질을 합성하는 법칙으로, 64개 코돈의 퇴화성 및 돌연변이 영향 최소화 원리. * 역코돈 동요: tRNA 역코돈 5' 말단 염기 유연성을 통한 코돈 인식 확장 원리 및 유전 암호의 5'→3' 읽기, 비중첩성, 읽기틀 법칙. * 점돌연변이 유형: 단백질 기능에 영향을 미치는 과오, 넌센스, 틀이동 돌연변이의 정의 및 발생 메커니즘.
[21강] 유전암호 (2)	0: 46: 25
유전암호 억제 돌연변이 및 보편성 • 유전 암호 억제 돌연변이: 유전자 내 서열 복원 및 유전자 간 tRNA 매개 해독 조절을 통해 돌연변이로 인한 기능 손상 회복. • 유전 암호 보편성: 대부분 생명체에 공통 적용되나, 특정 세포 소기관에서는 예외적 특성을 보임. • 미토콘드리아 유전 암호: UGA 트립토판 코딩, AGA/AGG 종결 코돈 지정 등 표준 암호와 상이하며, 제한된 tRNA는 5' 동요 위치 U 잔기로 해독 기능을 수행.
17장. 생명의 기원과 초기 진화
[22강] 생명의 기원과 초기 진화	1: 04: 26
생명의 기원과 초기 진화: RNA 세상 가설과 자가복제 세포 * 원시 지구 유기 분자 형성: 밀러-유리 실험을 통해 아미노산 및 뉴클레오티드 전구체 등 생명 기본 구성 물질 생성 원리 및 과정 규명 * RNA 세상 가설: 리보자임의 효소적, 자가 복제 기능으로 초기 생명 현상과 유전 정보 매개체로서 RNA의 핵심 역할 제시 * 원시 세포 진화: 지질막 원시 세포 내 RNA 유전체의 복제, 성장, 분열을 통한 생명 증식과 다윈적 진화의 기틀 마련
18장. 원핵생물의 전사 조절
[23강] 원핵생물의 전사 조절 (1)	1: 04: 19
원핵생물의 전사 조절 원리 • 원핵생물 전사 조절: 전사 개시 단계에서 RNA 중합효소와 프로모터 상호작용을 활성인자 및 억제인자 같은 조절 단백질이 제어하여 유전자 발현 조절. • 조절 단백질 작용 기전: 다른자리입체성 변화로 닫힌-열린 복합체 전환 제어, 작동유전자 결합을 통한 전사 활성 촉진 또는 차단. • DNA 고리화 및 협동적 결합: 멀리 떨어진 조절 부위 간 상호작용을 가능하게 하여 유전자 발현을 정교하고 민감하게 조절하는 스위치 역할 수행.
[24강] 원핵생물의 전사 조절 (2)	0: 53: 59
대장균 젖당 오페론 전사 조절 기작 • 대장균 젖당 오페론: CAP 활성인자와 Lac 억제인자가 포도당 및 젖당 환경에 따라 lacZ, lacY, lacA 유전자 전사를 이중으로 조절. • Lac 억제인자: 젖당 부재 시 작동유전자 결합으로 RNA 중합효소의 전사 개시를 물리적으로 차단. • CAP 활성인자: 포도당 부재 시 프로모터 상류에 결합하여 RNA 중합효소 유인 및 전사 활성화 촉진; 나선-회전-나선 DNA 결합 모티프 활용.
[25강] 원핵생물의 전사 조절 (3)	1: 00: 19
원핵생물의 전사 조절 (3) 심화 * Lac 억제인자·CAP: 다른자리입체성 및 조합조절을 통한 유전자 발현 신호 통합 기전. * 대체 σ 인자: 환경 변화에 따른 RNA 중합효소의 프로모터 인식 전환으로 유전자 발현 조절. * NtrC·MerR 활성인자: NtrC는 RNA 중합효소 변형, MerR은 DNA 비틀림으로 전사 개시 유도.
[26강] 원핵생물의 전사 조절 (4)	1: 05: 05
박테리오파지 λ 전사 조절 기작 * 박테리오파지 λ 성장 경로 선택: λ 억제인자와 Cro 단백질이 PR, PL, PRM 프로모터 및 작동 유전자 결합을 통해 용균성/용원성 성장 경로를 선택함. * λ 억제인자 조절 기작: 협동적 결합 및 음성 자동 조절로 유전자 발현을 정밀하게 제어하여 용원성을 안정적으로 유지함. * 파지 입자 수 영향: 세포 침투 파지 입자 수가 용균/용원성 선택에 영향을 미쳐 파지의 생존 전략에 기여함.
[27강] 원핵생물의 전사 조절 (5)	0: 57: 31
원핵생물 람다 파지 전사 조절 • 람다 파지 용균성/용원성 선택: CII, CIII 단백질 및 PRE 프로모터가 대장균 성장 조건에 따라 초기 유전자 전사 경로를 결정. • 전사 항종결 및 역조절: N, Q 단백질은 종결자를 우회하여 유전자 발현을 연장하고, Int 유전자 발현은 CII 활성 및 RNA 분해로 조절. • 다른자리입체성 조절: Lac 억제인자-알로락토오스, CAP-cAMP 결합과 같이 단백질 구조 변화를 통해 유전자 발현을 정교하게 제어.
19장. 진핵세포의 전사 조절
[28강] 진핵세포의 전사 조절 (1)	0: 44: 31
진핵세포의 전사 조절 개요 및 특징 • 진핵세포 전사 조절: 이어맞추기, 뉴클레오솜 구조 변화, 다수 조절 단백질, 광범위한 조절 서열 활용으로 정교하고 복합적인 신호 통합 시스템 구성. • 뉴클레오솜 구조 변경: 히스톤 재배열 및 변형으로 DNA 결합 자리 노출/은폐; 증폭자와 차단인자는 DNA 고리 형성을 통해 원거리 유전자 발현 제어. • 유전자 침묵화: 염색질 구조 변화를 통해 광범위한 DNA 부위의 유전자 발현을 억제하는 진핵세포 특유의 조절 기전.
[29강] 진핵세포의 전사 조절 (2)	0: 59: 04
진핵세포 전사 조절: 활성화 인자의 DNA 결합 및 활성화 * 진핵세포 전사 활성화 인자: DNA 결합 영역과 활성화 부위로 구성되며 전사 활성을 조절. * DNA 결합 영역: 호메오도메인, 아연집게, 루신 지퍼 등은 DNA 큰 홈에 결합; HMG 단백질은 작은 홈 결합 및 DNA 구조를 변형. * 활성화 부위: 명확한 구조 없이 구성 아미노산 기반 유연한 접착성 표면으로 기능.
[30강] 진핵세포의 전사 조절 (3)	1: 07: 56
진핵세포 활성화 인자의 전사 조절 기작 • 진핵세포 활성화 인자: 전사 장치 유인, 뉴클레오솜 조절자 유인, 개시 및 신장 인자 보충을 통한 전사 활성화. • 증폭자: DNA 고리화를 통해 프로모터와 활성화 인자를 근접시켜 먼 거리 전사 조절. • 차단자: 증폭자 활성 조절 및 염색질 변화 확산 억제로 정교한 유전자 발현 제어.
[31강] 진핵세포의 전사 조절 (4)	0: 56: 04
진핵세포 전사 신호 통합과 조합 조절 • 진핵세포 신호 통합: 활성화인자들이 협동하여 전사 상승효과를 유발하는 기전 (협동적 DNA 결합, 뉴클레오솜 리모델링). • 조합적 조절: 다수의 활성화인자 및 억제인자 조합으로 진핵세포 유전자 발현의 복잡성과 다양성을 정교하게 조절하는 원리. • 유전자 발현 조절 사례: 효모 HO 유전자와 사람 베타-인터페론 유전자 활성화를 통해 신호 통합 및 조합적 조절의 실제 작용 양상 분석.
[32강] 진핵세포의 전사 조절 (5)	0: 58: 53
진핵세포 전사 억제 및 신호전달 조절 • 진핵세포 전사 억제: 염색질 응축, 히스톤 변형(탈아세틸화, 메틸화), 활성화인자 결합 방해 및 뉴클레오솜 구조 변경을 통한 유전자 발현 제어. • 신호전달 전사 조절: STAT 및 MAPK 경로를 통해 키나아제와 인산화 과정으로 핵 내 전사 조절인자의 활성을 제어. • 활성화인자 조절 방식: 활성화 부위 노출(Gal4-Gal80) 및 핵 내외 수송(Cactus)을 통해 진핵세포 전사 활성을 정교하게 조절.
[33강] 진핵세포의 전사 조절 (6)	0: 51: 59
진핵세포 유전자 침묵화와 후생적 조절 기전 • 유전자 침묵화: 이질염색질 형성 및 히스톤·DNA 메틸화를 통해 광범위 유전자 발현을 억제하는 현상. • 후생적 유전자 조절: 돌연변이 없이 유전자 발현 양상이 안정적으로 다음 세대로 유전되는 기전. • 침묵화 메커니즘: 효모는 Sir 단백질에 의한 히스톤 탈아세틸화, 포유류는 DNA 메틸화로 이질염색질 형성 및 응축.
20장. 조절 RNA
[34강] 조절 RNA (1)	1: 00: 32
조절 RNA의 세균 내 기능 및 메커니즘 • 조절 RNA 개념: 전사 및 번역 수준에서 유전자 발현을 제어하는 핵심 RNA 분자 원리. • sRNA와 리보스위치: sRNA는 mRNA 분해 및 번역을 조절하고, 리보스위치는 특정 분자 결합으로 전사/번역 제어. • CRISPR-Cas 시스템: 반복/스페이서 서열 기반으로 외부 바이러스 DNA/RNA를 표적 파괴하는 세균의 면역 방어 기전.
[35강] 조절 RNA (2)	0: 49: 11
조절 RNA 종류 및 유전자 침묵화 기작 요약 • 짧은 조절 RNA(siRNA·miRNA·piRNA): RISC 복합체 결합을 통한 표적 mRNA 분해, 번역 억제 및 핵 내 염색질 변형 유도 • 다이서(Dicer)와 가공 기작: dsRNA 및 줄기 고리 구조 절단을 통한 조절 RNA 생성 및 시스(Cis)·트랜스(Trans) 작용 제어 • RdRP와 RNAi 효율성: RNA-의존성 RNA 중합효소 기반 dsRNA 재합성과 되먹임 과정을 통한 유전자 침묵화 신호 증폭
[36강] 조절 RNA (3)	0: 43: 34
miRNA 분자의 구조, 생성 과정 및 효소의 역할 • miRNA: 유전자 발현 조절 짧은 RNA로, 머리핀 2차 구조와 종자 잔기를 통해 표적 mRNA에 결합하여 유전자 침묵화 기능 수행. • 드로샤: 핵에서 pri-miRNA를 구조 기반으로 1차 절단하여 pre-miRNA와 다이서 인식용 3' 말단 돌출부를 형성. • 다이서: 세포질에서 pre-miRNA를 길이 기반으로 2차 절단하여 성숙 miRNA를 완성하고 유전자 침묵화를 유도.
[37강] 조절 RNA (4)	0: 58: 14
작은 RNA에 의한 유전자 발현 침묵화 기작과 방어 역할 • 안내가닥 RNA: RISC 복합체와 아거노트 단백질을 통해 표적 mRNA를 절단하거나 번역을 억제하여 유전자 발현 침묵화 유도. • 작은 RNA의 전사적 침묵화: 염색질 및 히스톤 변형을 유도하며 siRNA 증폭으로 유전자 발현 조절 및 확산. • RNA 간섭(RNAi) 방어: 바이러스, 전위인자로부터 세포를 보호하며, piRNA는 CRISPR과 유사하게 전위인자 방어에 관여.
[38강] 조절 RNA (5)	0: 54: 13
조절 RNA: lncRNA의 유전자 발현 조절 및 X-불활성화 • lncRNA: 유전자 발현 조절의 핵심 200nt 이상 비번역 RNA로, RNAi를 통한 식물 바이러스 방어 및 유전자 침묵화에 기여. • HOTAIR lncRNA: HoxD 유전자 발현을 트랜스 방식으로 억제하며, PRC2 복합체 유도 및 히스톤 메틸화를 통해 유전자 침묵화 유발. • X-불활성화: 포유류 암컷의 유전자량 보정 기작으로, Xist lncRNA가 시스 방식으로 X 염색체를 불활성화하여 모자이크 개체를 형성하며 Tsix에 의해 조절됨.
21장. 발생과 진화에서 유전자 조절
[39강] 발생과 진화에서 유전자 조절 (1)	1: 00: 05
발생과 진화에서의 유전자 조절 (1) * 발생과 진화 유전자 조절: 배아 내 유전체 차별 발현 원리, Oct4, Sox2, Nanog 전사 요소의 만능 세포 형성 기여. * 세포 분화 유도 전략: mRNA 위치 조절, 세포 간 직접 접촉, 신호 분자 확산 기전, 세포 골격 및 연결자 단백질 역할. * 위치 정보 및 형태 형성 물질: 농도 기울기 기반 세포 운명 결정, 차등 유전자 발현을 통한 세포 분화 유도.
[40강] 발생과 진화에서 유전자 조절 (2)	0: 58: 04
발생과 진화에서 유전자 조절 전략 (2) * mRNA 국지적 분포: 특정 mRNA 이동 및 번역 조절로 세포 운명과 유전자 발현을 공간적으로 제어 * 세포 대 세포 접촉: 직접적 상호작용을 통한 유전자 발현 조절 및 세포 분화 결정 * 형태형성 물질 신호전달: 농도 기울기를 통한 장거리 유전자 발현 조절 및 기관 발생 유도
[41강] 발생과 진화에서 유전자 조절 (3)	1: 02: 31
초파리 배아 발생에서의 유전자 조절 • 초파리 배아 발생 유전자 조절: 조절 단백질 농도 기울기와 mRNA 국지적 분포를 통해 등배축·전후축 형성 및 조직 분화. • Dorsal 단백질 농도 기울기: Spätzle-Toll-Cactus 신호전달을 통해 핵 내 분포 결정, twist·rhomboid·sog 등 표적 유전자 발현 조절. • mRNA 국지적 분포: bicoid와 oskar mRNA가 전후축에 편재, 3'-UTR과 유도 단백질에 의해 세포 운명 및 극세포 형성 조절.
[42강] 발생과 진화에서 유전자 조절 (4)	0: 55: 14
초파리 배아 발생 유전자 조절 • 초파리 배아 분절화: Hunchback과 Gap 유전자 조절을 통해 체절 발현 경계를 정밀하게 형성. • Hunchback 단백질 기울기: Bicoid 활성화와 Nanos 억제로 형성되며 Gap 유전자 전사를 억제하여 발현 경계 결정. • Gap 유전자 발현 경계: Hunchback 및 Gap 단백질의 결합자리 수 기반 차등 억제로 형성, eve 유전자 띠 발현 통한 체절화 완료.
[43강] 발생과 진화에서 유전자 조절 (5)	0: 55: 09
발생과 진화에서 유전자 조절 (5)-호메오 유전자 * 호메오 유전자 개념: 체절별 신체 구조 및 기관 발생을 조절하는 핵심 마스터 조절 유전자. * ANTP, UBX 유전자 기능: 다리, 날개 등 부속지 발생을 제어하며 발현 및 조절 DNA 서열 변이를 통해 절지동물 형태 다양성 유발. * UBX 조절 기전 진화: 항억제 모티프 유무와 표적 유전자 조절 서열 변화가 종별 기능 차이 및 형태적 진화의 핵심 원리.
[44강] 발생과 진화에서 유전자 조절 (6)	0: 58: 17
유전체 진화와 발생 과정 유전자 조절 * 유전체 진화: 신티니(유전자 세트 보존성)를 통한 진화적 연관성 분석 및 변이 유전자(셀룰로오스, RAG) 특징 이해. * 유전자 차별적 발현: mRNA 위치, 세포 접촉 및 신호 전달, 형태형성물질 농도 기울기에 따른 발생 과정 조절 원리. * 만능성 줄기세포: 유전적 동일성에 기반한 분화 능력과 그 의학적 응용 잠재력 요약.
22장. 유전체분석 및 시스템 생물학
[45강] 유전체분석 및 시스템 생물학 (1)	0: 59: 49
유전체 분석 및 시스템 생물학 (1) * 시스템 생물학: 유전자 조절 회로 네트워크를 다학제적으로 분석하여 생명체 활동 원리 및 진화 동력을 규명. * 음성 자동조절: 유전자 발현의 항상성 유지 및 노이즈 강건성을 확보하여 단백질 수준을 빠르게 안정화. * 양성 자동조절: 활성인자 촉진으로 점진적 발현 축적을 유도하며, 발생 등 느린 생명 과정의 안정적 평형 상태에 기여.
[46강] 유전체분석 및 시스템 생물학 (2)	0: 53: 00
유전체분석 및 시스템 생물학 2: 조절 회로의 특성 • 쌍안정(Bistability): 신호 제거 후 유전자 발현 상태를 고정, 지속시키는 회로 특성으로, 세포 운명 및 장기적 반응 제어. • 먹임-전진 고리: 유전자 발현 시기를 정교하게 조절하는 3개 노드 네트워크로, 연접 고리는 지속 신호 탐지, 비연접 고리는 짧은 발현 유도. • 진동 회로: 유전자 발현을 규칙적인 주기로 상향/하향 조절, 일주기성 리듬 등 생체 내 주기적 현상 제어 메커니즘.