알기쉬운 유전현상

PG Tutorial/유전학 | 2009.07.21 08:00 | Posted by thkim
 사람의 몸(body)를 겉에서 보시면 크게 손, , 머리, 머리와 다리 손을 잇는 몸으로 구성되어 있죠? 그 몸 안으로 들어가면 몸 안에는 우리가 일반적으로 오부라고 말하는 장기로 이루어져 있습니다. 그 장기를 다른 말로는 기관(organ)이라고 합니다. 각각의 기관들은 조직(tissue)들로 구성되어 있습니다. 그 조직들은 세포(cell)들로 구성되어 있으며 세포를 모든 생물의 기능적, 구조적 기본단위라고 합니다.

 

 그럼 이 세포들은 어떻게 만들어지는 것일까요? 이 세포들이 모여 만들어진 조직, 기관들은 어떻게 각각의 기능들을 수행할 수 있게 되는 것일까요? 또한 우리는 어떻게 엄마와 아빠를 닮고 있는 것일까요?

 

 우리 몸을 이루는 세포의 하나하나의 정보를 담고 있는 것은 DNA라고 합니다. 세포의 구조와 기능을 조절하는 유전 정보가 바로 DNA 속에 들어 있다는 말입니다. 하지만 DNA의 모든 부분이 유전 정보를 가지고 있는 것은 아닙니다. 사람의 모든 DNA중에 단 1.5%만이 단백질을 형성하는 유전정보를 담고 있는데 이부분을 우리는 흔히 유전자(gene)이라고 합니다.

 

 주변을 둘러보시면 많은 사람들이 각기 다른 생김새와 특징과 각각의 개성을 가지고 있기 때문에 이 유전자가 다 다를 것이라고 생각하시겠지만, 모든 사람의 유전자는 99.9%가 동일합니다. 0.1%라는 작은 차이로 인해 사람들 간의 신체적 특징이 구별되고 및 다 다른것 입니다.


 또한 우리 몸의 각 장기에 존재하는 세포들의 기능이 다 다르고 분화되어 있어서 다른 DNA를 가지고 있을 것이라고 생각되시겠지만, 모두 같은 DNA정보를 가지고 있고 그 DNA가 단백질을 만들면서 그 단백질의 어떤 것이 관여하고 어떤 식으로 만들어지느냐에 따라 그 기능과 그 역할이 정해지는 것입니다.

http://www.mcld.co.uk/hiv/?q=Beginners

 이런 DNA는 어디에 존재하는 것일까요?

모든 생물을 구성하는 기능적, 구조적 단위가 세포라고 말씀드렸는데, 이 세포는 세포질(cytoplasm)과 세포핵(nucleus)으로 이루어져 있습니다. 이 세포핵 안에 존재하는 것이 DNA입니다. 이 핵 안에 존재하는 것은 DNA 뿐 아니라 RNA와 일부 단백질이 존재하여 DNA의 유전정보로 단백질이 만들어지는 과정이 진행될 수 있게끔 도와줍니다.

http://www.sparknotes.com/biology/molecular/structureofnucleicacids/section1.html

<그림 1 http://www.mcld.co.uk/>
 
여기서는
유전정보를 담고 있는 DNA라는 물질에 대해서 알아보겠습니다.

DNA의 구조를 보게 되면, DNA의 기본구조는 인산--염기의 구조(nucleotide)로 되어 있으며 염기들끼리 상보적인 결합을 통하여 두 가닥의 안정한 구조를 가지고 있습니다. 여기서 DNA에 존재하는 염기는 아데닌(A), 구아닌(G), 시토신(C), 티민(T)이라는 네 염기가 어떻게 배열되느냐에 따라서 어떤 단백질이 만들어 질지가 결정되어 집니다.

                                                                                                                       <그림 2 http://www.sparknotes.com>
 

 

https://eapbiofield.wikispaces.com/Novemb.+26+?f=print
 
 이런 DNA의 긴 사슬 가닥을 히스톤이라는 단백질이 두바퀴 반을 감고 있으며 이를 뉴클레오좀(Nucleosome)이라고 합니다.  이런 뉴클레오좀들이 모여 뉴클레오좀을 지탱해주는 단백질을 만나 쭉 이어져 있는 것을 염색사(Chromatin)라고 하며, 이는 분열하고 있지 않은 세포내에서 존재하는 형태입니다. 이런 염색사들이 더 뭉쳐져 있는 형태를 염색체(Chromosome)이라고 하며 이는 세포의 분열과정 중 중기 때 가장 뭉쳐진 형태로 관찰되어지며, 쉽게 사람들이 X자 모양으로 그림을 그리는 것을 가리킵니다.

이렇게 세포분열 동안 염색사가 염색체로 응축되는 것은 쉽게 손상을 받지 않게 하기 위함입니다. 세포 분열이 일어날 때 DNA가 딸세포로 이동하는데, 염색사의 형태로 풀어져 있으면 쉽게 상처를 받아서 딸세포로 완전히 전달되지 않을 수 있기 때문입니다.


 이런 염색체들을 중기 때 가장 잘 확인된다고 말씀 드렸는데요, 중기 때 염색체를 관찰하시면 X자 모양의 염색체 들의 가운데 중첩되는 부분을 띄워서 보시면 모양으로 보이실 것인데요, 그 각각을 염색분체(Chromatid)라고 부릅니다. 그 각각의 염색분체는 세포가 감수분열이라는 생식세포 분열을 하게 될 때 자신의 딸세포에게 나뉘어져서 전달됩니다. 이렇게 각각 나뉘어지기 때문에 자식은 엄마, 아빠 각각의 유전정보 50%씩 받는 것입니다.
<그림 3 https://eapbiofield.wikispaces.com>


이렇게 각각 나뉘어져 들어간 염색분체들은 엄마에게서 반, 아빠에게서 반을 받아 다시 X자 모양을 형성하게 되고 형성된 염색체들은 한 사람의 안에서 전체 46(23)을 가지게 됩니다. 여성의 경우 성을 결정하는 성염색체 한쌍(XX)와 체세포 전체를 결정하는 22쌍의 상염색체를 가지며, 남성의 경우는 성을 결정하는 성염색체 한쌍(XY)와 체세포 전체를 결정하는 22쌍의 상염색체를 가집니다.

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