DNA 회전효소
DNA 회전효소(topoisomerase)는 DNA 전사나 복제 과정에서, 이중나선이 풀리는 복제 분기점 앞에서 주형가닥의 꼬임을 완화시킨다. 복제 과정에서 DNA의 꼬임은 특유의 이중나선 구조때문에 발생한다. DNA특유의 나선구조는 DNA를 안정하게 유지시킨다. 하지만, 복제와 전사가 일어 날 때 이 특유의 꼬임이 진행 과정을 방해한다. DNA 회전효소는 이런 과도한 꼬임을 완화하기 위하여 복제 분기점 앞에서 DNA를 인산의 결합을 절단하고 회전시킨다. 이 과정에서 과도한 꼬임이 풀리며, 절단된 DNA도 재결합된다.
유전체 편집
유전체 편집에서 뉴클레아제(핵산분해효소) 작용의 핵심은 DNA 이중 가닥 절단·수선 메커니즘에 대한 이해가 필요하다. 이중가닥 절단은 DNA 두 가닥 사이의 약한 수소 결합을 분해하는 특정 효소가 작용하여 일어난다. 일반적으로 이중가닥 절단의 수선에 대해 2가지 경로가 알려져 있다. 상동재조합(Homologous Recombination, HR) 또는 비상동말단연결(Non-homologous end joining, NHEJ)이 그것이다. 상동재조합과 비상동말단연결은 모두 DNA 수선 기작이지만, 그것이 일어나는 시기는 다르다. 비상동말단연결은 주로 G1 시기에 일어나며, 상동재조합은 DNA가 복제되는 S기나 G2기에 일어난다. 대부분의 분화된 세포들은(뉴런등) 복제를 하지 않기 때문에 상동재조합이 일어나기 어렵다.