{{위키데이터 속성 추적}}
'''교정'''(校正, {{llang|en|proofreading}})은 [[생물학]]에서 [[DNA 복제]], [[면역계]] 특이성, [[효소]]-[[기질 (화학)|기질]] 인식 등 높은 특이성을 필요로 하는 과정과 관련된 오류 수정 과정을 지칭한다. 교정이란 용어는 [[존 홉필드]]와 [[자크 니니오]]에 의해 처음으로 제안되었다. 교정 메커니즘은 다양한 [[생화학]] 반응의 특이성을 향상시키기 위해 [[아데노신 삼인산|ATP]]를 소비하는 비평형 활성 과정이다.

[[세균]]에서 세 가지 [[DNA 중합효소]](I, II, III)는 모두 3'→5' [[엑소뉴클레이스]] 활성을 사용하여 교정할 수 있다. DNA 중합효소는 DNA의 한 [[염기쌍]]에 대해 진행 방향을 반대로 하고 일치하지 않는 염기를 절단한다. 염기 절제 후 DNA 중합효소는 올바른 염기를 다시 삽입할 수 있고 DNA 복제를 계속할 수 있다.

[[진핵생물]]에서 신장에 관여하는 DNA 중합효소(델타와 엡실론)만이 교정 능력(3'→5' 엑소뉴클레이스 활성)을 갖는다.<ref>{{저널 인용| doi = 10.1016/j.cell.2007.05.003| title = PCNA, the Maestro of the Replication Fork| journal = Cell| volume = 129| issue = 4| pages = 665–79| year = 2007| last1 = Moldovan | first1 = G. L. | last2 = Pfander | first2 = B. | last3 = Jentsch | first3 = S. | pmid=17512402| s2cid = 3547069| doi-access = free}}</ref>

교정은 [[단백질 합성]]을 위한 [[mRNA 번역]]에서도 일어난다.<ref name=Flavio>[http://pharmamotion.com.ar/protein-synthesis-inhibitors-aminoglycosides-mechanism-of-action-animation-classification-of-agents/ Pharmamotion --> Protein synthesis inhibitors: aminoglycosides mechanism of action animation. Classification of agents] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20100312134115/http://pharmamotion.com.ar/protein-synthesis-inhibitors-aminoglycosides-mechanism-of-action-animation-classification-of-agents/ |date=2010-03-12 }} Posted by Flavio Guzmán on 12/08/08</ref> 이러한 경우 한 가지 메커니즘은 [[펩타이드 결합]]이 형성되기 전에 잘못된 [[아미노아실-tRNA]]가 방출되는 것이다.<ref>[http://rpi.edu/dept/bcbp/molbiochem/MBWeb/mb2/part1/translate.htm Translation: Protein Synthesis] by Joyce J. Diwan. Rensselaer Polytechnic Institute. Retrieved October 2011 {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20160307021110/http://www.rpi.edu/dept/bcbp/molbiochem/MBWeb/mb2/part1/translate.htm |date=2016-03-07 }}</ref>

DNA 복제에서 교정의 정도는 [[돌연변이율]]을 결정하며 [[종 (생물학)|종]]마다 다르다.<ref>{{저널 인용|pmid=9560386|pmc=1460098|year=1998|last1=Drake|first1=J. W.|title=Rates of spontaneous mutation|journal=Genetics|volume=148|issue=4|pages=1667–86|last2=Charlesworth|first2=B|last3=Charlesworth|first3=D|last4=Crow|first4=J. F.|doi=10.1093/genetics/148.4.1667}}</ref> 예를 들어 [[DNA 중합효소 엡실론]] [[유전자]]의 돌연변이로 인한 교정 능력의 손실은 사람의 [[대장암]]에서 DNA의 메가 베이스당 [[돌연변이]]가 100개 이상인 과돌연변이된 [[유전자형]]을 초래한다.<ref>{{저널 인용| journal=Nature | title=Comprehensive molecular characterization of human colon and rectal cancer | year=2012 | author=The Cancer Genome Atlas Network | issue=7407 | pages=330–337 | doi=10.1038/nature11252 | pmid=22810696 | volume=487 | pmc=3401966| last2=Bainbridge | last3=Chang | last4=Dinh | last5=Drummond | last6=Fowler | last7=Kovar | last8=Lewis | last9=Morgan | last10=Newsham | last11=Reid | last12=Santibanez | last13=Shinbrot | last14=Trevino | last15=Wu | last16=Wang | last17=Gunaratne | last18=Donehower | last19=Creighton | last20=Wheeler | last21=Gibbs | last22=Lawrence | last23=Voet | last24=Jing | last25=Cibulskis | last26=Sivachenko | last27=Stojanov | last28=McKenna | last29=Lander | last30=Gabriel | display-authors=29 | bibcode=2012Natur.487..330T }}</ref>

다른 분자 과정에서 교정의 정도는 종의 [[유효 개체군 크기]]와 동일한 교정 메커니즘에 의해 영향을 받는 유전자의 수에 따라 달라질 수 있다.<ref>{{저널 인용| author = Rajon, E., Masel, J.  | title = Evolution of molecular error rates and the consequences for evolvability| journal = PNAS| year=2011 |volume = 108| issue = 3| pages = 1082–1087 |doi=10.1073/pnas.1012918108 | pmid=21199946| pmc = 3024668| last2 = Masel| bibcode = 2011PNAS..108.1082R| doi-access = free}}</ref>

== 박테리오파지 T4 DNA 중합효소 ==
[[박테리오파지 T4]] 유전자 43은 [[DNA 중합효소]]를 암호화한다. [[온도 민감성 돌연변이체|온도 민감성(ts) 유전자 43 돌연변이체]]가 [[야생형]]보다 자발적 [[돌연변이]] 비율이 낮은 항돌연변이 [[표현형]]을 가지는 것으로 확인되었다.<ref>Drake JW, Allen EF. Antimutagenic DNA polymerases of bacteriophage T4. Cold Spring Harb Symp Quant Biol. 1968;33:339-44. doi: 10.1101/sqb.1968.033.01.039. PMID: 5254574.</ref> 이러한 돌연변이 중 하나인 tsB120에 대한 연구에 따르면 이 돌연변이에 의해 지정된 DNA 중합효소는 야생형 DNA 중합효소보다 느린 속도로 DNA 주형을 복사한다.<ref name = Gillin1976>Gillin FD, Nossal NG. Control of mutation frequency by bacteriophage T4 DNA polymerase. I. The CB120 antimutator DNA polymerase is defective in strand displacement. J Biol Chem. 1976 Sep 10;251(17):5219-24. PMID: 956182.</ref> 그러나 3'→5' 엑소뉴클레이스 활성은 야생형보다 높지 않았다. [[DNA 복제]] 동안 새로 형성된 DNA에 안정적으로 통합된 뉴클레오타이드로 전환된 [[뉴클레오타이드]]의 비율은 tsB120 돌연변이체의 경우 야생형보다 10~100배 더 높다.<ref name = Gillin1976/> 항돌연변이 유발 효과는 tsB120 중합효소에 의한 뉴클레오타이드 선택의 더 큰 정확성과 비상보적 뉴클레오타이드 제거(교정)의 증가된 효율성으로 설명될 수 있다고 제안되었다.

[[야생형]] 유전자 43 DNA 중합효소를 가지고 있는 파지 T4 비리온이 DNA에 사이클로뷰테인 [[피리미딘 이량체]] 손상을 도입하는 [[자외선]] 또는 [[피리미딘]] 부가물을 도입하는 [[소랄렌]]+[[빛]]에 노출되면 돌연변이 비율이 증가한다. 그러나 이러한 돌연변이 유발 효과는 파지의 DNA 합성이 항돌연변이 유발 중합효소인 tsCB120 또는 다른 항돌연변이 유발 중합효소인 tsCB87에 의해 촉매될 때 저해된다.<ref>Yarosh DB, Johns V, Mufti S, Bernstein C, Bernstein H. Inhibition of UV and psoralen-plus-light mutagenesis in phage T4 by gene 43 antimutator polymerase alleles. Photochem Photobiol. 1980 Apr;31(4):341-50. doi: 10.1111/j.1751-1097.1980.tb02551.x. PMID: 7384228.</ref> 이러한 발견은 DNA 손상에 의한 돌연변이 유도 수준이 유전자 43 DNA 중합효소 교정 기능에 의해 크게 영향을 받을 수 있음을 나타낸다.

== SARS-CoV-2 교정 효소 ==
[[제2형 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스]](SARS-CoV-2)는 [[COVID-19 범유행]]의 원인 [[병원체]]이다. SARS-CoV-2 [[RNA 바이러스]] 게놈은 바이러스의 생활사에 필수적인 과정인 바이러스의 게놈 복제 및 전사를 수행하는 다중 소단위체 단백질인 복제 복합체 및 전사 복합체를 암호화한다. 코로나바이러스 게놈이 지정하는 단백질 중 하나는 3'→5' 엑소리보뉴클레이스(ExoN)인 비구조 단백질인 nsp14이다. 이 단백질은 바이러스의 생활사에 중요한 활성인 RNA 합성을 교정하여 복제 충실도를 향상시키는 단백질 복합체인 nsp10-nsp14에 상주한다.<ref>Liu C, Shi W, Becker ST, Schatz DG, Liu B, Yang Y. Structural basis of mismatch recognition by a SARS-CoV-2 proofreading enzyme. Science. 2021 Sep 3;373(6559):1142-1146. doi: 10.1126/science.abi9310. Epub 2021 Jul 27. PMID: 34315827</ref> 또한 감염시 생성되는 유전자 재조합을 유지하려면 코로나바이러스 교정 엑소리보뉴클레이스 nsp14-ExoN이 필요하다.<ref>Gribble J, Stevens LJ, Agostini ML, Anderson-Daniels J, Chappell JD, Lu X, Pruijssers AJ, Routh AL, Denison MR. The coronavirus proofreading exoribonuclease mediates extensive viral recombination. PLoS Pathog. 2021 Jan 19;17(1):e1009226. doi: 10.1371/journal.ppat.1009226. PMID: 33465137; PMCID: PMC7846108</ref>

== 같이 보기 ==
* [[DNA 복제]]
* [[DNA 중합효소]]

== 각주 ==
{{각주}}

== 외부 링크 ==
* [https://web.archive.org/web/20120301075317/http://www.sci.uidaho.edu/bionet/biol115/t6_cell_growth/PDF/T6L2M2_DNA_proofreading_and_repair_transcript.pdf Idaho U. DNA proofreading and repair]
* [https://web.archive.org/web/20120327100733/http://en.scientificcommons.org/55710199 "DNA polymerase ε and δ proofreading suppress discrete mutator and cancer phenotypes in mice"]
* {{저널 인용|doi=10.1371/journal.pgen.1000060|pmid=18437220|title=Proofreading Activity of DNA Polymerase Pol2 Mediates 3′-End Processing during Nonhomologous End Joining in Yeast|journal=PLOS Genetics|volume=4|issue=4|pages=e1000060|year=2008|last1=Tseng|first1=Shun-Fu|last2=Gabriel|first2=Abram|last3=Teng|first3=Shu-Chun|pmc=2312331}}

[[분류:생물학적 과정]]
[[분류:DNA 복제]]
[[분류:유전학]]
[[분류:가수 분해 효소]]
[[분류:DNA 수선]]