유전자 발현이 환경 요인에 의해 조절되나요?
안녕하세요.
각 자 가지고 있는 유전자 발현이 환경에 의해 조절이 되는지 궁금합니다.
조절이 된다고 하면 어떻게 조절이 되는지 알려주시면 감사하겠습니다.
안녕하세요.
유전자 발현은 환경적 요인에 의해 조절될 수 있으며, 이는 생명체가 외부 환경 변화에 적응하는데 필수적인 메커니즘입니다. 유전자 발현 조절은 에피제네틱 조절(epigenetic regulation)과 발현 수준의 상향 또는 하향 조절(upregulation, downregulation)이라는 두 가지 주요 메커니즘을 통해 이루어집니다. 이 과정은 외부 요인이 유전자 발현에 미치는 영향을 설명하는데 있어 중요한 역할을 합니다.
에피제네틱 조절은 유전자의 염기 서열 자체에는 변화를 주지 않지만, 유전자 발현에 영향을 미치는 방식으로 조절됩니다. 이 과정에는 DNA 메틸화(DNA methylation)와 히스톤 변형(histone mdification)이 포함됩니다. 예를 들어, 특정 유전자 프로모터 부위의 메틸화는 유전자 발현을 억제하며, 스트레스와 같은 외부 요인은 메틸화 패턴을 변화시켜 특정 유전자의 발현을 억제할 수 있습니다. 또한, 히스톤 단백질에 아세틸기나 메틸기가 추가되거나 제거됨에 따라 DNA가 느슨해지거나 응축되어 유전자 발현이 촉진되거나 억제될 수 있습니다. 이는 영양 상태나 환경적 자극이 히스톤 변형을 통해 특정 유전자의 발현을 조절할 수 있음을 시사합니다.
유전자 발현의 상향 조절과 하향 조절은 특정 유전자가 더 활발히 발현되거나 억제되는 것을 의미합니다. 예를 들어, 고산지대의 산소 부족 환경에서 적혈구 생산을 담당하는 EPO(erythropoietin) 유전자는 상향 조절되어 산소 전달 능력을 높입니다. 이러한 유전자 조절은 생존에 필수적인 기능을 수행하며, 환경 적응에 중요한 역할을 합니다.안녕하세요. 이상현 전문가입니다.
유전자 발현은 환경요인에의해 조절될 수 있다고합니다.
유전자 발현에는 온도나 영양상태, 스트레스, 화학물질들이 영향을 미치는데,
환경에의해서 이러한것들은 너무 쉽게 변화하기떄문입니다.
예를들어 스트레스를 받으면 코르티솔호르몬이 분비되는데,
스트레스에 반응하는 유전자들이 발현을하기 시작합니다.
이외에도 DNA자체는 변화하지않지만, 이를 주변에서 감싸고있는
히스톤단백질에 대한 변형등이 DNA에 영향을 줄수도있습니다.
예를들어 꽃이 피는 유전자는 히스톤단백질이 DNA를 풀어주어야
꽃이 피는 유전자가 발현되어 비로소 활짝펴질수있는데,
온도가 맞지않으면 히스톤단백질이 계속묶여있어 꽃을 피울수 없게됩니다.
감사합니다.네, 유전자 발현은 환경 요인에 의해 조절될 수 있습니다.
우리 몸의 모든 세포는 동일한 유전 정보를 가지고 있지만, 각 세포는 서로 다른 기능을 수행합니다. 이는 유전자 발현이 세포마다 다르게 조절되기 때문입니다. 그리고 이러한 조절은 유전 정보 자체뿐만 아니라, 외부 환경 요인에 의해서도 크게 영향을 받습니다.
후성 유전학에 따라면 DNA 염기 서열 자체는 변하지 않지만, DNA에 붙는 메틸기 등의 화학적 변형을 통해 유전자 발현이 조절됩니다. 이러한 후성 유전적 변형은 식습관, 스트레스, 환경오염 등 다양한 환경 요인에 의해 발생할 수 있죠.
또한 약물이나 독성 물질 등 외부 물질은 유전자 발현을 직접적으로 조절하거나, 세포 내 신호 전달 체계를 변화시켜 유전자 발현을 간접적으로 조절할 수도 있습니다.
그리고 운동이나 수면, 식습관 등 생활 습관은 호르몬 분비 및 신경 전달 물질 생성 등을 변화시켜 유전자 발현에 영향을 미치게 됩니다.
그 예로 일란성 쌍둥이는 동일한 유전자를 가지고 있지만, 다른 환경에서 자라면 성격, 질병 발생률 등에서 차이가 나타납니다. 이는 유전자 발현이 환경에 의해 다르게 조절될 수 있음을 보여주는 대표적인 예시라 할 수 있죠.
안녕하세요. 박창민 수의사입니다. 환경, 음식, 생활습관 등에 따라 일부 유전자는 더 강하게 작동하고 일부는 억제되면서 유전자 발현은 환경에 의해 조절됩니다. 감사합니다.
안녕하세요.
네 그렇습니다. 유전자 발현은 유전적 요인으로도 조절되지만 환경적 요인으로도 발현이 조절된다고 볼 수 있습니다. DNA가 복제 및 전사, 번역되어 단백질이 형성되는 과정에서 전사 과정에서의 여러 요인으로 인해 전사가 진행되지 않아 번역과정이 일부 진행되지 않아 단백질이 형성되지 않을 수도 있고, 단백질 번역과정에서 post translational modification 이라 불리는 과정으로 인해 다른 형태의 단백질이 생기기도 하지요.
유전자 발현은 환경 요인에 의해 조절됩니다. 예를 들어, 온도, 식이, 스트레스, 화학물질 등 다양한 환경적 자극이 유전자 발현 수준에 영향을 줄 수 있으며, 이는 주로 후성유전학적 메커니즘을 통해 이루어집니다. 후성유전적 조절에는 DNA 메틸화, 히스톤 단백질의 변형, 그리고 비암호화 RNA의 작용 등이 포함되며, 이들은 유전자의 활성화 혹은 억제를 유도하여 세포 내에서 필요한 단백질이 적절하게 생성되도록 합니다.