유전자 각인의 화학적 기초
유전자 각인은 유전자의 발현이 어머니 또는 아버지로부터 상속되는지에 의존하는 매혹적인 현상이다. 이 고유 한 프로세스의 화학적 기초에는 몇 가지 주요 요인이 포함됩니다.
1. DNA 메틸화 :
* 가장 중요한 화학적 변형 : DNA 메틸화는 DNA의 시토신 염기에 메틸기 (CH3)를 첨가하는 것을 포함한다. 이 메틸화 패턴은 gametogenesis (정자 및 계란 형성) 동안 확립되며 상속 될 수 있습니다.
* 침묵 유전자 : DNA 서열상의 특정 위치에서의 메틸화는 전사 인자가 프로모터 영역에 결합하는 것을 방지함으로써 유전자 발현을 침묵시킬 수있다.
* 차등 메틸화 영역 (DMRS) : 각인 된 유전자는 전형적으로 정자와 계란에서 차등 적으로 메틸화되는 DMR을 갖는다. 이들 DMR은 "제어 영역"으로 작용하고 이웃 유전자의 발현을 조절한다.
2. 히스톤 변형 :
* 염색질 구조 : 히스톤은 DNA를 염색질로 포장하는 단백질입니다. 아세틸 화 및 메틸화와 같은 히스톤 변형은 전사 인자에 대한 DNA의 접근성을 변경시킨다.
* 각인 제어 : 특정 히스톤 변형은 침묵 또는 인쇄 된 유전자를 활성화하는 것과 관련 될 수있다. 예를 들어, H3K27me3 (히스톤 H3에서 라이신 27의 트리 메틸화)은 종종 유전자 억제와 관련이있는 반면, H3K4me3 (히스톤 H3에서 리신 4의 트리메틸 화)은 유전자 활성화에 연결된다.
3. 비 코딩 RNA (NCRNA) :
* 각인 조절 : 특정 NCRNA, 특히 긴 비 코딩 RNA (LNCRNA)는 각인에서 중요한 역할을합니다. 그들은 염색질 구조를 변형시키고 유전자 발현을 조절하는 단백질을 모집하기위한 스캐 폴드 역할을 할 수있다.
* 예 :
* xist : 여성의 X 염색체 불 활성화를 담당하는 lncrNA.
* Airn : 각인 된 IGF2R 유전자를 침묵시키는 데 관여하는 lncRNA.
4. DNA 복제 타이밍 :
* 차동 복제 : 각인 된 유전자는 종종 부모의 기원에 따라 세포주기의 S 단계 동안 다른 시간에 복제됩니다.
* 발현 조절 : 조기 복제는 유전자 활성화와 관련이있을 수 있지만, 늦은 복제는 유전자 침묵과 관련 될 수 있습니다.
5. 유전 적 요인 :
* 각인 제어 영역 (ICRS) : 이들은 메틸화 및 히스톤 변형 패턴을 매개함으로써 각인을 조절하는 특정 DNA 서열이다.
* 각인 센터 (ICS) : 여러 유전자의 각인 상태를 제어하는 여러 ICR을 함유하는 넓은 영역.
전반적으로, 유전자 각인의 화학적 기초는 여러 요인의 복잡한 상호 작용입니다. DNA 메틸화, 히스톤 변형, 비 코딩 RNA 및 유전자 요소의 조정 된 작용은 부모의 기원에 기초하여 각인 된 유전자의 올바른 발현을 보장한다. .
참고 : 이것은 유전자 각인의 화학적 기초에 대한 단순화 된 설명입니다. 이 복잡한 과정과 관련된 많은 다른 요소와 메커니즘이 있으며, 지속적인 연구는 새로운 통찰력을 계속 드러내고 있습니다.
