DNA 유전자 발현이 다른 세포 유형을 일으키는 방법 :
DNA를 집을 짓기위한 청사진으로 상상해보십시오. 모든 주택은 유사한 재료로 지어졌지만 최종 제품인 아늑한 코티지 또는 거대한 저택은 청사진의 어느 부분이 사용되는지와 방법에 따라 다릅니다. 유사하게, 신체의 모든 세포는 동일한 DNA를 함유하지만, 각 세포 유형에서 발현 된 (켜진) 특정 유전자는 그 고유 한 동일성과 기능을 결정한다.
DNA 유전자 발현이 세포 다양성에 기여하는 방법은 다음과 같습니다.
1. 전사 조절 :
* 다른 프로모터 : 각 유전자에는 발현을 제어하는 프로모터라고하는 "스위치"가 있습니다. 상이한 세포 유형은 상이한 전사 인자 (프로모터에 결합하는 단백질)를 가지며, 이들은 특정 유전자를 활성화 시키거나 억제 할 수있게한다.
* 염색질 변형 : DNA가 핵 내에서 포장되는 방식 (염색질)은 유전자 접근성에 영향을 미칩니다. 일부 유전자는 단단히 싸여있어 전사에 접근 할 수 없게하는 반면, 다른 유전자는 더 느슨하게 포장되어 유전자 발현을 허용합니다.
2. 전사 후 규제 :
* RNA 스 플라이 싱 : 1 차 RNA 전 사체는 상이한 세포에서 다르게 처리 될 수 있으며, 다른 단백질 생성물을 유발할 수있다.
* RNA 안정성 : 메신저 RNA (mRNA)의 수명은 단백질 생산 수준에 영향을 미칠 수 있습니다.
* microRNAS : 작은 RNA 분자는 mRNA에 결합하여 유전자 발현을 조절하여 번역 또는 안정성에 영향을 미칠 수있다.
3. 번역 규정 :
* 시작 요인 : mRNA에 결합하고 번역을 개시하는 단백질은 세포-특이적일 수 있으며, 단백질 합성을 조절할 수있다.
4. 번역 후 규제 :
* 단백질 변형 : 인산화 또는 글리코 실화와 같은 번역 후 단백질을 변형시킬 수 있으며, 이들의 기능 및 안정성에 영향을 미칩니다.
예 :
근육 세포와 뉴런을 고려하십시오. 둘 다 동일한 DNA를 함유하지만 특수 기능을 수행하기 위해 다른 유전자를 발현합니다. 근육 세포는 근육 수축 (예를 들어, 미오신)에 관여하는 유전자를 발현하는 반면, 뉴런은 전기 신호 (예 :이온 채널)를 생성하는 유전자를 발현합니다.
요약 :
다양한 수준에서 이러한 조절 메커니즘의 조합은 각 세포 유형의 고유 한 단백질 레퍼토리를 결정합니다. 유전자 발현의 이러한 복잡한 상호 작용은 궁극적으로 다른 세포의 특정 기능, 구조 및 행동을 정의하여 다세포 유기체의 다양하고 복잡한 구성에 기여한다.
"세포 분화"라고 불리는이 과정은 수정 된 계란이 나뉘어 다른 세포 계통을 일으킬 때 초기에 시작됩니다. 세포가 차별화됨에 따라, 그들은 수명 내내 유지되는 특정 유전자 발현 패턴을 상속한다.
요약하면, 다수의 수준에서 조절되는 DNA 유전자 발현은 세포 분화 및 다양성에 대한 유전 적 청사진을 제공하여 기능적 유기체를 형성하기 위해 함께 작용하는 특수 세포의 형성을 가능하게한다. .
