[생화학개론]유전자 발현의 조절 2부

유전자의 선별적 발현 - 1

Gene Expression (유전자 발현)

Genotype(유전형)으로부터 Phenotype(표현형)으로 나타나는 현상, 즉 유전자가 단백질을 만들어 내는 것을 발현이라 하고, 유전자로부터 단백질이 만들어지지 않으며 발현되지 않았다고 한다.

Cell Differentiation (세포 분화)

세포가 구조와 기능면에서 특성화되는 것을 말한다. 예로 초파리의 날개 세포에서 발현되는 유전자는 단백질로 해독되어 납작하고 매끄럽고 투명한 플라스틱 같이 튼튼하고 얇은 날개 구조를 만들게 하는 반며, 초파리 눈 세포에서 발현되는 유전자는 빛을 모으는 수정체를 형성하는 단백질로 발현된다. 이러한 세포의 분화는 날개 세포에 있는, 또는 눈 세포에 있는 전체 유전자 중에 특정 유전자만 발현되기 때문이다.

1. 세포는 자신의 유전자발현을 조절한다.

간, 심장, 뇌 등 다양한 종류의 세포에서 유전자발현의 차이는 이들 세포의 단백질함량을 비교할 경우 대략 알 수 있는데, 각 세포가 공통으로 가지는 단백질이 있는 반면, 서로 다른 단백질을 함유하고 있기도 하다.

§ 관리단백질(housekeeping protein)

모든 세포에 공통적으로 존재하는 단백질로, 세포골격과 염색체를 구성하는 골격단백질, 소포체와 골지체의 막단백질, 리보솜단백질, 해당과정에 관여하는 효소 등을 들 수 있다. 이러한 단백질을 암호화하는 유전자를 관리유전자(housekeeping gene)라 부른다.

다양한 세포종류는 각각의 특성에 맞는 독특한 단백질을 생산하는데, 예를 들어 헤모글로빈은 다른 세포에서는 존재할 수 없으며 오직 적혈구 세포에서만 만들어 진다. 이는 적혈구 세포만이 헤모글로빈을 만들 수 있는 유전자를 발현시키기 때문이다.

그렇다면 각 세포는 어떻게 유전자발현을 조절하는가?

각 세포에서 일어나는 유전자발현의 조절은 여러 단계에서 일어난다.

첫째, 전사조절 단계 : 언제 얼마나 자주 특정 유전자를 전사시킬 것인가.

둘째, RNA 가공단계 : RNA전사체를 어떤 방식으로 가공할 것인가.

셋째, 번역조절 단계 : 리보솜에서 어떤 mRNA를 번역할 것인가.

넷째, 활성조절 단계 : 합성된 단백질을 활성화시킬 것인가, 비활성화시킬 것인가.

[Biology/생화학] - [생화학개론]유전자 발현의 조절 1부

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