【분자생물학】 2008년 제45회 변리사 2차 국가자격시험

2008년 제45회 변리사 2차 국가자격시험

 

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a. 중심학설

b. DNA 테크놀로지 

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문제 1. 인간 유전자를 대장균에서 발현시켜 활용하고자 할 때 발생할 수 있는 문제점과 그 해결책을 기술하시오.

 

⑴ 발현벡터의 기본 조건

⑵ 대장균 내 번역 후 가공 기구의 부재

○ 번역 후 가공에 관여하는 단백질을 함께 전달하는 방식

○ 우선 가공 전 단백질을 얻은 뒤 사후적으로 가공을 할 수 있음

⑶ inclusion body  

 

 

문제 2. DNA를 조작하여 진핵세포에서 기능을 하는 인공염색체를 제작하고자 한다. 이 경우에 필요한 DNA 요소 4가지에 대하여 기술하시오.

 

⑴ 동원체(centromere) : 세포분열 시 방추사에 붙어 각 딸 세포에 적절하게 분배하도록 하게 하는 GC-rich 서열

⑵ 텔로미어(telomere) : 염색체의 끝에 있어 세포분열로 인해 염색체가 짧아지는 것을 대비하기 위한 염기서열 부분

⑶ 복제원점(origin of replication) : DNA 복제가 개시되는 부위

⑷ 선택마커(selection marker) : 인공염색체가 세포 내에 제대로 삽입됐는지를 확인하기 위한 염기서열 부분 

⑸ 기타 : 프로모터, 유전자 발현 조절 기구 

 

 

문제 3. 대장균 염색체의 복제(replication) 과정에 관한 다음 질문에 답하시오.

 

⑴ 3-1. 대장균 염색체의 복제는 주로 개시과정에서 조절된다고 알려져 있다. 염색체 복제를 개시하기 위한 open complex 형성과정을 설명하시오.

 

○ 단계 1. DnaA가 1분자의 ATP를 소모하여 복제원점 1개를 인식 : 환상 DNA이기 때문에 복제원점이 1개 

○ 단계 2. DnaB, PcrA 등의 헬리케이스가 두 상보적 가닥의 수소결합을 풀어줌  

○ 단계 3. 추가로 DNA 회전효소 Ⅰ, Ⅱ이 관여하여 DNA 사슬을 풀어줌으로 인한 회전하중을 풀어줌 

 

⑵ 3-2. DNA 메틸화(methylation)와 복제 개시 조절과의 관계에 대해 관련 단백질을 포함하여 설명하시오.

 

○ 주형 가닥의 A 염기를 메틸화하여 원본임을 표시한다. (원본 표식)

○ Dna 메틸레이스(methylase)가 관여한다.

○ ori C 부위에 있는 5'-GATC-3' 염기서열의 메틸화가 대표적이다.

 

⑶ 3-3. 대장균 염색체가 완전히 복제되는데 소요되는 시간은 약 40분으로 생육 조건과 무관하게 일정하다. 하지만 대장균은 37 ℃에서 영양상태가 좋은 경우 20분마다 분열을 하여 증식할 수 있다. 어떻게 이런 현상이 가능한지 설명하시오. 

 

○ 이를 multo-fork replication이라고 한다. 이미 복제가 진행중인 딸 가닥에서 복제가 시작되는 현상으로 하나의 세포주기가 완성되기 전에 다음 세포주기를 준비하는 것이다.

 

 

문제 4. 진핵생물에서 전사조절단백질들은 DNA와 반응하여 RNA polymerase에 의한 전사과정을 촉진하거나 저해한다. 이런 조절단백질들은 서로 다른 기능을 수행하는 독립적인 단백질구조, 즉 도메인(domain)을 지니고 있다. 일반적인 전사조절 단백질이 가지는 도메인을 3가지로 분류하고 이들의 특징과 기능에 대해 설명하시오. 

 

⑴ DBD(DNA-binding domain)

○ HMG 단백질 : DNA pol Ⅱ가 작용할 수 있도록 DNA를 구부리는 역할을 함

○ 공통구조 (DNA binding motif)

○ heliz-turn-helix motif : 두 개의 알파나선, CAP·오페론 작동 부위 등

○ zinc finger motif : 스테로이드 호르몬에서 관찰

○ leucine zipper motif : 대표적으로 AP-1은 포유동물의 세포생장과 분열에 관여함

○ helix-loop-helix motif

 

⑵ AD(activation domain) 

○ 전사인자를 촉진할 때 관여하는 부위

 

⑶ RD(repressor domain) 

○ 전사인자를 억제할 때 관여하는 부위

 

입력: 2021.05.29 17:03

수정: 2023.12.03 14:26