진핵생물의 RNA에 존재하는 인트론의 역할은 무엇인가요?
안녕하세요. 원핵생물과는 다르게 진핵생물이 가지고 있는 메신저 RNA에는 Exon과 intron이 모두 존재하는데요, 결국 전사 후에 가공과정을 통해 인트론을 제거함에도 불구하고 이러한 인트론을 가지는 이유는 무엇인지 궁금합니다.
안녕하세요. 정준민 전문가입니다.
인트론은 단순히 제거되는 것이 아니라 대체 스플라이싱 유전자 발현 조절 신균 단백질 다양성을 창출에 기여한답니다.
또한 유전자 진화 조절 요소 보유 등으로 진핵생물의 복잡성과 적응력을 높여 줄수 있어요
결론부터 말씀드리면 진핵생물이 인트론을 가지는 주된 이유는 유전적 다양성을 높이고 더 복잡한 유전자 조절을 가능하게 하기 위함입니다.
즉, 단순히 불필요한 DNA 조각이 아니라, 진핵생물 진화에 매우 중요한 역할을 하는 것입니다.
그 중에서도 가장 핵심적인 역할을 하는 두 가지 기작은 '선택적 스플라이싱'과 '유전자 재조합'입니다.
'선택적 스플라이싱'은 하나의 유전자에서 여러 종류의 단백질을 만들어낼 수 있는 과정입니다. mRNA 전사 후 인트론이 제거될 때, 엑손들이 다양한 조합으로 결합되어 수많은 단백질 변이체를 생성합니다. 이로 인해 유전자의 수에 비해 훨씬 많은 단백질을 생산할 수 있습니다.
그리고 인트론은 유전자 재조합, 특히 엑손 셔플링에 중요한 역할을 합니다. 인트론 내에서 일어나는 재조합은 기존의 엑손들을 독립적인 단위처럼 재배치하여 새로운 기능을 가진 단백질을 만들 수 있게 하는데, 이는 진화적으로 새로운 단백질을 빠르게 만들 수 있게 하는 것이죠.
안녕하세요. 네 말씀해주신 것처럼 진핵생물의 pre-mRNA는 엑손과 인트론으로 구성되어 있으며, 전사 후 스플라이싱을 거치면 인트론이 제거되고 성숙 mRNA에는 엑손만 남습니다. 인트론은 단백질 비암호화 서열이지만 여러 중요한 역할을 담당하고 있는데요, 우선 유전자 발현의 다양성을 확보합니다. 하나의 유전자에서 인트론을 포함한 다양한 스플라이싱 패턴을 통해 서로 다른 단백질 동형체를 만들어낼 수 있는데요 예를 들어, 인간에서는 전체 유전자의 수인 약 20,000~25,000개에 비해 훨씬 다양한 단백질이 생성되는데, 이는 대체 스플라이싱 덕분입니다.
또한 인트론 내부에도 전사 조절 서열이 포함되어 있어, 해당 유전자의 발현 수준과 시기를 조절하는 데 기여할 수 있으며 인트론이 길면 전사에 시간이 오래 걸리므로 유전자의 발현 속도를 조절하는 역할도 할 수 있습니다. 감사합니다.
인간과 야생동물의 질병 수를 정확히 비교하기는 어렵습니다. 신종 감염병의 60% 이상이 동물을 통해 발생하며, 이 중 72%가 야생동물로부터 유래한다는 연구 결과가 있습니다. 야생동물은 다양한 병원체의 저장소 역할을 하며, 사람과 접촉 기회가 늘어날수록 인수공통감염병 발생 위험이 커집니다. 인간 질병의 종류는 약 30,000가지가 있는 것으로 알려져 있으나, 야생동물의 경우 연구가 제한적이라 정확한 통계는 확인되지 않습니다.