정상적인 감수분열기 이중가닥 절단(double-strand break, DSB) 수복 과정에서 대부분의 DSB는 엄격하게 조절된 5' 말단 절단(5' end resection)을 거치며, 그 결과 3' 단일가닥(single-stranded, ss) DNA 꼬리가 생성된다. 이러한 꼬리는 Rad51과 Dmc1 필라멘트로 조립되어 상동성 탐색과 가닥 교환을 촉진함으로써 재조합을 가능하게 한다. 그러나 대부분의 교차(crossover) 및 비교차(noncrossover) 과정과 관련하여, DSB에서 ssDNA의 3' 말단에서 국소적 DNA 합성이 발생하는지, 그리고 재조합 부위에서 DNA 중합효소가 관여하는지는 DNA 수준에서 명확하지 않았다. 이에 우리는 재조합 사건의 물리적 분석, 티미딘 유사체의 시간적 주입, 초해상도 현미경 영상화를 통해 Saccharomyces cerevisiae에서 재조합-연동 DNA 합성(meiotic recombination-coupled DNA synthesis, MRDS)을 조사하였다. 그 결과 DNA 중합효소 δ(DNA polymerase δ, Pol δ)가 end-primed 합성(end-primed synthesis) 활성에 의해 초기 D-loop를 연장하는 데 필요함을 확인하였다. 특히 Pol δ에 의해 매개되는 MRDS는 이중 홀리데이 접합(double Holliday junction) 및 비교차 형성 모두에 대해 침윤(invasion) 이후 단계들을 촉진한다. 우리는 MRDS가 end-primed 합성을 통해 displacement-loop/single-end 침윤 연장을 위해 요구되며, 선도 가닥(leading strand)과 상보 가닥(complementary strand) 사이의 정확한 염기 짝맞춤을 보장한다는 점을 추정하였다. 본 연구는 MRDS에서 Pol δ의 결정적 역할을 강조하며, 침윤 이후 단계에서 재조합의 강건한 조절 양상을 보여준다.

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