박테리오파지 단백질 복사할 때 유전물질이 적게 필요한 이유

Question

박테리오파지가 단백질을 복제할 때 정이십면체의 2대칭성,3대칭성, 5대칭성 덕분에 단백질 복사가 쉽고 필요한 유전물질의 수가 적다는데 왜 그런건가요?? 자세히 설명해주세요

Answer 1

바이러스는 크기에 따라 캡시드를 이루는 단백질 개수가 다르고 그에 따라 조립 방식도 차이가 납니다. 바이러스의 다수는 가장 대칭적인 도현 가운데 하나인 정이십면체 구조를 가지고 있는데 유전자 크기가 3분 1로 줄어든다는 이점을 지닙니다. 예를 들어 단백질 60개로 이뤄진 캡시드의 개별 단백질이 100개의 아미노산으로 이뤄져 있다면 단백질 20개로 이뤄진 같은 크기의 캡시드는 단백질 하나가 아미노산 300개로 구성되어야 합니다. 즉 캡시드를 이루는 단백질 수가 늘면 그만큼 유전자가 작아지는 셈인 것입니다.

Answer 2

캡시드 구조에 있는 2,3,5대칭성은 바이러스가 효율적으로 조립될 수 있도록 돕는 중요한 특성입니다. 이 대칭성이 복제과정에서 필요한 유전물질의 양을 최소하하게 하며, 간단한 구조적 반복을 사용하여 복잡한 형태를 만들어내는 데 도움을 줍니다.
예를 들어, 하나의 유전자가 코팅하는 단백질이 특정 대칭 위치에서 반복적으로 사용될 수 있습니다. 이는 모든 캡시드 단백질을 각각 별도로 코딩할 필요가 없고, 몇 종류의 단백질만으로 전체를 구성할 수 있음을 의미합니다. 대칭성을 이용해 구성되면 유전자 하나가 생산하는 단백질이 캡시드의 여러 위치에서 사용될 수 있습니다.