유전자 발현 조절은 어떻게 발생하나요?
유전자 발현 조절은 어떻게 발생하는지 궁금합니다. 유기체에서 유전자의 활성화 또는 억제를 제어하는 근본 원리는 또 무엇인지 알고 싶습니다.
안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.
유전자 발현의 조절은 특정 유전자 산물의 생산을 증가 또는 감소시키기 위해 세포가 사용하는 광범위한 메커니즘들을 포함한다. 예를 들어 발생 경로를 유발하거나 환경 자극에 반응하거나 새로운 음식물에 적응하기 위한 정교한 유전자 발현 프로그램이 생물학에서 널리 관찰된다.
출처 위키백과
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
유전자 발현 조절은 여러 가지 메커니즘에 의해 발생합니다. 이러한 메커니즘 중 가장 일반적인 것은 DNA의 염색체에 묶이는 단백질인 트랜스크립션 팩터입니다.
트랜스크립션 팩터는 DNA 염색체에 결합하여 특정 유전자를 활성화하거나 억제하는 역할을 합니다. 이를 통해 특정 시점에서 필요한 단백질을 생산하거나 생산하지 않도록 제어할 수 있습니다. 또한, DNA 자체의 구조나 염색체의 구조적 변화 등도 유전자 발현 조절에 영향을 미칩니다.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 유전자 발현은 다단계적인 프로세스로 이루어집니다. 먼저 DNA는 유전정보를 담고 있는 이중 나선 구조로서, 유전자를 형성합니다. 이 DNA는 염색체 안에 포장되어 있으며, 특정 영역이 열림(언팩킹)과 닫힘(팩킹)을 통해 발현 가능성이 결정됩니다.
유전자 발현은 DNA를 RNA로 전사하는 과정인 전사(transcription)로 시작됩니다. 전사는 특정 유전자 서열이 RNA 폴리머라는 단백질을 생성하는 mRNA로 복사되는 과정입니다. 이때, RNA 폴리머는 유전자 서열의 정보를 보존하며, 이를 이용하여 단백질 합성을 진행합니다.
전사된 mRNA는 세포의 세포질에서 단백질 합성 과정인 번역(translation)을 거쳐 단백질로 변환됩니다. 이때, mRNA의 서열은 어떤 단백질이 합성될지를 결정하게 됩니다.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.
진핵생물은 염색체와 유전자 수가 많아 유전자 발현 과정도 복잡합니다.
고정은 전사 전 단계 → 전사 단계 → 전사 후 단계 → 번역 단계 → 번역 후 단계입니다.
전사 전 단계: 염색질의 응축 정도를 변화시켜 유전자 발현을 조절합니다.
전사 단계: 전사 조절 부위에 전사 인자가 결합하여 유전자 발현을 조절하고, 전사 촉진 인자와 전자 억제 인자가 있습니다.
전사 후 단계: RNA를 가공하여 유전자 발현을 조절합니다. 처음 만들어진 RNA에서 인트론(단백질을 암호화하지 않은 부위)를 제거하여 엑손(단백질을 암호화하는 부위)끼리 연결합니다.
번역 단계: mRNA의 분해 속도를 조절하여 합성되는 단백질의 양을 결정 번역의 개시 단계를 조절하여 번역 속도를 조절합니다.
번역 후 단계: 합성된 폴리펩타이드가 입체 구조를 형성하는 단백질 가공 과정을 조절하여 합성되는 단백질의 양을 조절 활성화된 단백질을 분해하여 유전자 발현을 조절합니다
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.
전사인자는 특정 DNA 서열에 붙어서 RNA 합성효소의 활성을 조절하는 단백질로, 전사의 활성을 증가시키는지 감소시키는지에 따라 활성자 (Activator)와 억제자 (Repressor)로 분류할 수 있습니다.
또 전사인자는 근거리 서열 또는 원거리 서열에 결합하여 전사의 활성을 조절하게 되는데, 이 근거리 조절요소를 근거리 조절요소라고 부르고, 원거리 조절요소에는 증폭자 (Enhancer)나 침묵자 (Silencer) 등이 포함됩니다.
참고 사항
1. 근거리 조절요소란 프로모터와 가까운 거리에 있는 염기서열로 전사인자가 결합하여 유전자의 발현을 조절할 수 있는 서열입니다. 여기에는 보편 전사인자인 전사에 필수적인 전사인자가 붙습니다.
2. 원거리 조절요소인 증폭자나 침묵자는 프로모터와 약 500bp 이상의 먼 거리에 있는 염기서열로 유전자의 앞뒤나 중간 어디에든 있을 수 있고, 염기서열의 방향과 상관없이 주변 유전자의 발현을 조절할 수 있습니다. 이런 원거리 조절요소에 전사인자가 결합하면 DNA 가 휘어져 프로모터와 가까이 위치할 수 있게 되어 원거리에 위치해도 유전자의 발현을 조절할 수 있습니다. 여기에 붙는 전사사인자들을 특수전자인자라고 합니다. 보편전사인자만 있다면 전사활성은 너무 낮아 제대된 전사가 이루어지지 않아 원거리의 특수전자인자인 활성자가 있어야 비로소 전사가 제대로 일어날 수 있습니다. (물로 억제자가 붙으면 전사가 억제되겠고요.)
이제 올려주신 질문을 살펴보면, 우선 맞는 설명입니다. 구체적으로 설명드리면, 전사인자 중에 어떤 전사인자는 근거리 조절요소에 붙어서 여러 다른 조절인자들을 불러모아 RNA 중합효소의 결합을 촉진하고, 어떤 전사인자는 개시부위에 결합하여 DNA의 이중나선을 단일가닥으로 풀어 전사를 할 수 있게 합니다. 조절인자는 원거리에도 붙을 수 있다고 했는데 앞에서 써놓은 것처럼 이러한 원거리에 붙는 전사인자들은 DNA를 굽어지게 만들어 특정 프로모터와 가까워져서 전사 활성을 조절합니다. 결국에는 근거리와 원거리에 모두 전사인자가 붙어 결국 전사개시복합체라는 여러 단백질들이 모인 복합체를 이루어서 전사가 제대로 이루어질 수 있습니다.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.
유전자 발현이 일어나는 모든 과정은 다양한 요인에 의해서 조절되는데, 이를 유전자 발현 조절이라고 한다. 여러 단계의 조절 중에서 가장 효율적인 조절은 유전자 발현의 초기 단계인 전사 과정에서의 조절이다. 전사 단계 조절에서는 다양한 전사 인자와 DNA상의 조절서열이 관여한다. 이외에도 염색질의 구조를 변화시켜 전사 인자 및 RNA중합효소의 접근을 막는 방식으로 유전자 발현이 조절되기도 한다. 또한 전사 이후 RNA 공정 과정을 통한 발현 조절, 번역 과정에서의 발현 조절 등 다양한 방식으로 유전자의 발현이 조절된다. 이러한 전 과정을 통해서 최종적으로 생성된 유전자 산물이 기능하여 개체의 표현형이 나타난다.
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