유전자가 각 세포 유형을 독특하고 기능적으로 만드는 방법
신체의 모든 세포는 동일한 완전한 DNA (게놈)를 가지고 있습니다. 그러나, 각 세포 유형은 특정 유전자의 특정 서브 세트 만 표현하여 고유 한 역할을 전문화하고 수행 할 수 있습니다.
다음은 어떻게 이런 일이 발생하는지에 대한 고장입니다.
1. 유전자 발현 :
* DNA는 청사진입니다 : DNA 내의 각 유전자는 특정 단백질을 구축하기위한 지침을 보유합니다. 단백질은 광대 한 기능을 수행하는 세포의 작업자입니다.
* 전사 : 유전자 발현의 첫 번째 단계는 전사이다. 여기서, 유전자의 DNA 서열은 메신저 RNA (mRNA) 분자로 복사된다.
* 번역 : 그런 다음 mRNA 분자는 리보솜으로 이동하여 단백질로 번역됩니다.
2. 유전자 발현의 조절 :
* 규제 요소 : 프로모터 및 인핸서라는 특정 DNA 서열은 유전자가 전사 될 때, 위치 및 양을 제어합니다.
* 전사 인자 : 유전자 발현을 활성화 시키거나 억제하기 위해 조절 요소에 결합하는 단백질.
* 후성 유전 학적 변형 : DNA 접근성을 변경하고 DNA 서열 자체를 변경하지 않고 유전자 발현에 영향을 줄 수있는 화학 태그.
3. 셀 전문화 (차별화) :
* 마스터 제어 유전자 : 마스터 대조군 유전자라고 불리는 특정 유전자는 세포 특수화로 이어지는 유전자 발현 변화의 캐스케이드를 시작하는 스위치 역할을합니다.
* 신호 전달 경로 : 세포는 그들의 환경으로부터 신호를 받고, 이는 특정 유전자 발현 패턴을 유발한다. 이 신호는 호르몬, 성장 인자 또는 다른 분자 일 수 있습니다.
* 피드백 루프 : 일단 셀이 차별화되면 종종 자체 반복 피드백 루프를 통해 정체성을 유지합니다. 이것은 세포가 그 기능에 대해 적절한 유전자를 계속 발현하도록 보장한다.
예 :
* 신경 세포 : 신경 전달 물질 및 수용체를 생산하기위한 유전자를 발현하여 서로 의사 소통 할 수 있습니다.
* 근육 세포 : 액틴 및 미오신과 같은 수축성 단백질을 생산하기위한 유전자를 발현하여 신체를 수축시키고 움직일 수있게한다.
* 적혈구 : 산소 수송을 담당하는 단백질 인 헤모글로빈을 생산하기위한 유전자를 발현합니다.
요약 :
각 세포 유형은 조절 요소, 전사 인자, 후성 유전 학적 변형 및 환경 신호의 복잡한 상호 작용에 의해 결정되는 독특한 유전자 세트를 발현한다. 이를 통해 세포는 특정 기능을 전문화하고 수행하여 궁극적으로 유기체의 전반적인 건강 및 기능에 기여할 수 있습니다.
