1. 확률 론성 (무작위) :
* 유전자 발현 노이즈 : 유전자 발현 자체의 과정은 본질적으로 확률 론적이다. 동일한 세포에서도, 유전자 발현의 타이밍 및 수준은 단백질 생성, 전사 인자 결합 및 기타 분자 과정의 무작위 변화로 인해 변동될 수있다. 이 변동성은 단백질 수준과 궁극적으로 표현형 차이의 차이를 초래할 수 있습니다.
* DNA 복제 오류 : DNA 복제는 매우 정확하지만 때때로 오류가 발생할 수있어 동일한 세포 사이의 DNA 서열의 미묘한 차이가 발생합니다. 이러한 차이는 유전자 발현에 영향을 줄 수 있으며 표현형 변화에 기여할 수 있습니다.
2. 환경 변동 :
* 미생물 미세 환경 : 겉보기에 균질 한 환경에서도, 개별 대장균 세포는 영양소 이용 가능성, pH, 산소 농도 및 기타 요인의 변화로 인해 약간 다른 미세 환경을 경험할 수 있습니다. 이러한 미묘한 환경 적 차이는 유전자 발현에 영향을 줄 수 있으며 표현형 변화를 초래할 수 있습니다.
3. 후성 유전 적 메커니즘 :
* DNA 메틸화 : 기본 DNA 서열을 변경하지 않고 DNA 메틸화 패턴의 변화는 유전자 발현에 영향을 줄 수있다. 이러한 후성 유전 학적 변형은 상속 될 수 있으며 동일한 세포들 사이의 표현형 차이에 기여할 수있다.
* 염색질 구조 : 전사 인자에 대한 DNA의 접근성에 영향을 미치는 염색질 구조의 변화는 또한 유전자 발현에 영향을 줄 수 있으며 표현형 변화를 초래할 수있다.
4. 세포 나이와 이력 :
* 세포주기 단계 : 세포주기의 단계는 유전자 발현에 영향을 줄 수 있으며 잠재적으로 표현형 적 차이를 초래할 수있다.
* 이전 환경 노출 : 대장균 세포는 과거의 환경 조건을 "기억"하여 후속 행동과 표현형에 영향을 미칩니다. 이것은 세대에 걸쳐 지속되는 유전자 발현 또는 후성 유전 학적 변형의 변화를 포함 할 수있다.
5. 다른 세포와의 상호 작용 :
* 셀 세포 통신 : 대장균 세포는 다양한 신호 분자를 통해 서로 통신 할 수 있습니다. 이러한 상호 작용은 유전자 발현에 영향을 줄 수 있으며 집단 내에서 표현형 적 차이를 유발할 수있다.
6. 유전 적 변이 :
* 수평 유전자 전달 : 대장균 세포는 수평 유전자 전달을 통해 새로운 유전자를 획득 할 수 있으며, 이는 동일한 세포 사이에 유전 적 차이를 유발할 수있다.
이러한 모든 요인은 대장균의 표현형 변화에 기여할 수 있지만, 특정 환경 조건과 연구중인 특성에 따라 상대적 중요성이 다를 수 있습니다. 이러한 메커니즘을 이해하는 것은 미생물 집단의 복잡한 역학을 이해하고 다양한 환경에 적응하는 능력을 이해하는 데 중요합니다.
