Tandem repeat 의 정의 및 생성
Tandem repeat이란 하나이상의 Uint(염기서열)이 반복해서 나타나는 것을 의미한다. Variable number tandem repeat(VNTR)은 tandem repeat의 반복되는 unit의 갯수가 개개인 또는 크로모좀 별로 다르게 나타나는 것이다. microsatellite, minisatellite는 이러한 VNTR로 분류가 된다.Microsatellite는 2-5개의 염기로 구성된 반복 unit이 5-50 회 정도 반복되는 repeat이며, minisatellite는 microsatellite보다 좀 더 긴 10-60으로 구성된 반복 unit이 10-60회정도 반복되는 것이다. microsatellite는 주로 non-coding dna에 위치하는것으로 알려져 있으며, coding region에 위치해 있는 microsatellite도 존재한다.microsatellite와 minisatellite 는 promoters 혹은 cis regulator (enhancer 와 같은) 에 위치해 있기도한데, 이때 repeat의 변화는 gene expression에 영향을 끼치기도 한다.Tandem repeat의 특징으로는 mutation rate가 높은 걸 들 수 있다. mutation rate는 세포가 한번 분열할때 10^-3 10^-7 사이 정도 이다. 또한 발견된 대부분의 변이는 repeat unit의 변화이다. 이러한 유닛의 변화가 일어나는 것은 recombination의 영향을 받는다.예를들어 repeat unit이 여러개 있는 시퀀스가 loop를 이루도록 꼬일경우 루프를 형성한 부분이 잘려나갈 수 있다.
Tandem repeat 의 기능
Tandem repeat이 genome상에 있게 되면 특정한 기능을 할 수 있다. Tandem repeat이 위치하는 곳은 크게 3가지가 있는데, gene의 coding region, non-coding region, intergenic region이다. intergenic region에는 enhancer 나 promoter와 같이 transcription을 조절하는 site도 포함된다. TR이 coding region에 있을때는 codon에 영향을 미치게 되고, 제대로 기능을 할 수 없는 단백질을 생산하기도 할것이라는 것은 당연하다고 생각 될 수 있다.하지만 TR이 non-coding region에 있더라도, tandem repeat의 길이에 따라 질병이 생기기도 한다. 대표적인 예로는 정신지체 및 발달장애와 아울러 자폐적 행동양식을 유발하는 fragile X syndrome (취약 X 증후군)이다. 취약 X 증후군이 걸린 사람의 경우, FMR-1 유전자의 5′ UTR 의 30 CGG•CGG repeat이 비정상적으로 증폭되어 있는 것을 확인하였다.
Tandem repeat 이 intron을 생성했다?
mRNA는 엑손과 인트론으로 구성되어있는데, 단백질을 합성하는 부분인 엑손만으로 구성되기 위해서 splicing 과정이 필요하다. splicing 과정에서 인트론들은 편집되고 엑손들이 이어붙여지게 된다.splicing 되는 방법은 크게 2가지가 있는데 spliceosome에 의해서 잘라지는 방법과, 스스로 엑손이 ribozyme을 생성해서 자르는 방법이다. 대부분은 스플라이스좀에 의해서 splicing 과정이 이루어진다. Tandem repeat 이 intron을 생성했다 ?
먼저, exon - (5'boundaries ) intron (3'boundaries ) - exon 에서 여러 인트론의 5' and 3' boundaries 가 유사하다는 것을 발견했다. 또한 이러한 intron에 tandem repeat이 위치하고 있다는 것을 찾았다.
