C- 값 역설은 게놈의 크기 (DNA의 양)는 유기체의 복잡한 방식과 관련이 없습니다. 다시 말해, C- 값 역설은 더 큰 게놈이 항상 더 복잡 해지는 것은 아니라는 것을 의미합니다.
대학에서 유전학 강의를하는 동안 누군가는“인간이 가장 많은 DNA를 가지고 있습니까?”라고 물었습니다. 나는 그것이 비정상적인 질문이라고 생각했다. 나는 틀렸다고 생각했다. 우리 교수는“장거리가 아니라. 실제로, 일본 꽃에는 우리보다 50 배 큰 게놈이 있습니다.”
인간의 영광을 강화하는 울부 짖는“예”를들을 준비가 된 전체 계급은 그녀를 불신으로 쳐다 보았다. 식물은 어떻게 그리고 왜 인간보다 더 많은 DNA를 가지고 있고, 훨씬 더 진화하고 복잡한 포유류를 가질까요? 유기체가 가지고있는 DNA의 양과 그 복잡성 사이에 어떤 관계가 있습니까? 다시 말해, 크기가 중요합니까?
짧은 대답은 다음과 같습니다. 예 , 그것은 중요합니다. 또한 아니요 , 그렇지 않습니다.
c- 값 역설은 무엇입니까?
C- 값 역설은 게놈의 크기 (DNA의 양)는 유기체가 얼마나 복잡한 지와 관련이 없습니다. 다시 말해, C- 값 역설은 더 큰 게놈이 항상 더 복잡하게 이어지는 것은 아니라는 것을 의미합니다.
복잡성은 더 많은 DNA가 생성되어야한다고 기대할 것입니다. 유기체에서 DNA의 전체 라이브러리에 대한 용어 인 더 큰 게놈은 복잡한 수명을 지원할 수 있도록 더 잘 갖추어 질 것입니다. 박테리아와 고고와 같은 현미경 수명에서 인간과 같은 더 크고 다중 생명체로의 진화에는 더 많은 정보와 더 많은 DNA가 필요합니다.
이것은 사실입니다.
진핵 생물, 유전자 물질 (DNA)을 수용하기위한 핵이있는 유기체는 박테리아와 같은 원핵 생물 (핵이없는 유기체)에 비해 더 큰 게놈을 가지고 있습니다. e.coli, 모든 미생물학 자의 가장 친한 친구는 4 백만 개의 기본 쌍이 있습니다. 파리, Drosophila melanogaster, 반면에 1 억 4 천만 기본 쌍이 있습니다. 파리는 박테리아보다 분명히 더 복잡합니다.
그러나이 논리는 진핵 생물의 게놈을 비교할 때 유지되지 않습니다.
인간과 대리석 폐류를 고려하십시오. 대리석 폐류는 '가장 큰 게놈'대회에서 2 위를 차지했으며 1,300 억 개의 기본 쌍이 있습니다. 비교를 위해 인간은 40 억 기본 쌍의 DNA를 가지고 있습니다.
그러나 인간은 우리의 정교한 생리 시스템과 의사 소통, 움직임 방식 등을 가진 대리석 폐류보다 분명히 더 복잡합니다. 그렇다면 물고기는 왜 40 배 많은 DNA를 가지고 있습니까?
비교 게놈 크기. 포유류보다 게놈 크기가 큰 양서류, 생선 및 식물이 있습니다 (사진 크레디트 :Abizar/Wikimedia Commons)
C- 값 역설이 어떻게 발견 되었습니까?
1971 년 C.A. 유전 학자 인 토마스 주니어 (Thomas Jr.)는이 문제를 c- 값 역설 이라고 불렀습니다. . C- 값은 정자 세포와 같은 반수체 핵 (피코 그램으로 측정)에서 DNA의 양입니다. 일반적인 상 염색체 세포는 2 개의 세트를 갖는다 DNA의 한 모성 및 한 명의 친자. 이 이배체 세포에는 함께 작동하는 두 개의 염색체가 있습니다. 이 경우, 상 염색체 인간 세포는 60 억 기본 쌍의 DNA를 갖는다.
왜 c- 값 역설이 발생합니까?
모든 DNA는 같지 않습니다.
게놈 전체는 생존에 중요한 정보를 보유하지 않습니다.
유전자는 게놈의 별입니다. 그것들은 세포 기계의 일부, 주로 단백질 및 RNA에 대한 코딩되는 DNA의 세그먼트입니다. 많은 과학자들은 더 많은 DNA가 더 많은 유전자를 의미하는 더 많은 단백질을 의미한다고 가정했습니다.
그러나 그렇지 않습니다. 유전자 기능을 돕는 유전자 나 다른 부분을 포함하지 않는 DNA 섹션이 있습니다.
인상적인 핸들 바 콧수염을 가진 유전 학자 인 Susume Ohno는 이것을 '정크 DNA'라고 불렀습니다. 진핵 생물에서는이 쓸모없는 DNA가 많은 공간을 차지합니다. 인간 게놈의 절반은 쓰레기이며, 대리석 폐류는 거대한 게놈의 1/33 만 필요합니다.
파리 japonica , 모든 생명체 중에서 가장 큰 게놈이있는 식물. 그것은 인간 게놈보다 50 배 더 많은 약 1,490 억 기본 쌍을 가지고 있습니다. (사진 크레딧 :Alpsdake/Wikimedia Commons)
정크 DNA 란 무엇입니까?
앞에서 언급했듯이 정크 DNA는 유기체의 생존에 대한 필수 정보를 보유하지 않고 돌연변이의 결과입니다. 일부 돌연변이는 전체 게놈 복제 돌연변이와 같은 기념비적이며, 여기서 전체 게놈이 두 배가됩니다.
세포에서 일어날 수있는 세 가지 다른 유형의 돌연변이. 1 - 삭제, 2 - 복제, 3 - 역전. 1 및 2에서, DNA의 양은 변경된다. 이것이 게임에서 발생하면 게놈 크기가 영구적으로 변화 할 수 있습니다. (사진 크레딧 :Zephyris/Wikimedia Commons)
정크 DNA의 대부분은 동물의 복잡성에 직접적인 영향을 미치지 않습니다. 정크 DNA가 유기체에서 일부 기능을 수행한다는 증거가 있지만, 복잡성에 얼마나 많은 정크 DNA가 중요하지 않은 정도는 아직 알려지지 않았습니다.
그러나 가장 큰 게놈을 가진 동물은 복잡성에 기여하지 않는 많은 정크 DNA를 가지고 있습니다.
tl; dr
진핵 생물은 원핵 생물 (박테리아)보다 큰 게놈을 가지지 만, 더 복잡한 진핵 생물은 덜 복잡한 유기체보다 더 큰 게놈을 가지고 있지 않습니다. 이것을 c- 값 역설이라고하며, 여기서 c- 값은 반수체 세포에서 DNA의 양을 의미합니다. 이는 DNA의 일부가 있으므로 정보 기능이없는 정크 DNA (여전히 논쟁의 여지가 있음)가 있기 때문입니다. 때때로,이 정크 DNA는 유기체의 게놈을 쓰러 뜨려 필요한 것보다 훨씬 커집니다. 더 복잡한 유기체는 유전자를 더 잘 조절함으로써 이러한 수준의 복잡성을 달성합니다. 그들은 대안 적 스 플라이 싱, 신호 전달 및 후성 유전 적 메커니즘 (더 많은 것 중)에 의해이를 수행합니다. 이것은 그들의 유전자가 더 많은 기능을 가지고 있음을 의미하므로 더 복잡한 발현과 형태가 가능하다는 것을 의미합니다.
