유전자각인현상으로 인해 불가능한 포유류 처녀생식/웅성생식과 염색체 비분리의 차이
전문가분의 답변 꼭 부탁드립니다. 유전자 각인 현상 때문에 포유류에서는 처녀생식과 웅성생식이 불가능하다고 알고 있습니다. ( 한쪽 부모한테는 그 특정 유전자가 각인, 침묵되어 있어서 다른 한쪽 부모의 유전자가 꼭 필요하기 때문에 ) 그런데 염색체 비분리현상이 만약 부모 모두에게서 일어났다고 했을 때 한쪽 부모에게서는 아무것도 받지 않고 한쪽 부모에게서 두개를 받으면 비록 비분리 현상이지만 염색체 수 이상이 일어나지 않아서 정상생존이 가능할 수 있다고 알 수 있습니다. 그럼, 이런 비분리현상이 가능한 경우는, 비분리된 염색체에 각인되는 유전자가 없는 경우에만 가능한 것인가요? 이 비분리 현상도 어쨌든 한쪽 부모의 유전자만 두개 존재하는거니까요. 전문가분께서 꼭 답변 부탁드립니다.
말씀하신 것처럼, 포유류에서 처녀생식과 웅성생식이 불가능한 원인은 유전자 각인 때문입니다.
특정 유전자는 아버지 또는 어머니로부터 물려받은 유전자 중 하나만 발현되고 다른 하나는 각인되어 정상적인 발달을 위해서는 양쪽 부모로부터 유전 물질을 모두 받아야 합니다.
염색체 비분리 현상과 유전자 각인 관계를 보면 이론적으로 염색체 비분리가 양쪽 부모 모두에게서 동시에 일어나 특정 염색체에 대해 한쪽 부모로부터 두 개의 염색체를 받고 다른 쪽 부모로부터는 받지 못하는 경우가 발생할 수 있습니다.
이때는 염색체 수 자체는 정상일 수 있습니다.
하지만 이러한 경우에도 태아가 정상적으로 발달할 가능성은 매우 낮습니다.
비분리된 염색체에 각인된 유전자가 하나라도 있다면, 한쪽 부모로부터만 두 개의 활성 유전자를 받거나, 또는 전혀 활성 유전자를 받지 못하게 됩니다. 이는 유전자 발현의 불균형을 초래하여 정상적인 발달에 문제를 일으키게 됩니다. 따라서 비분리된 염색체에 각인된 유전자가 없는 경우에만 생존 가능성이 있다는 말씀은 정확하지 않은 것이죠. 각인된 유전자가 있다면 비록 염색체 수는 정상이라 하더라도 발달에 필수적인 유전자 발현 패턴이 깨지기 때문입니다.
그리고 하나의 염색체에는 수많은 유전자가 존재합니다. 설령 특정 각인 유전자가 없다고 하더라도, 다른 유전자들의 복제수 변화 자체가 발달에 부정적인 영향을 미칠 수더 있습니다. 왜냐하면 유전자 발현량의 균형도 깨지기 때문입니다.
하지만, 양쪽 부모 모두에게서 동시에 특정 염색체에 대한 비분리 현상이 일어날 확률은 매우 낮습니다.
결론적으로, 염색체 비분리 현상으로 인해 한쪽 부모의 유전자만 두 개를 물려받아 염색체 수에는 이상이 없더라도, 유전자 각인 때문에 정상적인 발달은 어렵습니다. 비분리된 염색체에 각인된 유전자가 있다면 반드시 문제가 발생하며, 설령 각인된 유전자가 없다고 하더라도 다른 유전자들의 불균형으로 인해 정상적인 발달을 기대하기 어려운 것입니다.
포유류에서 염색체 비분리로 한쪽 부모 유전자만 두 개 있어도 유전자 각인 때문에 중요한 유전자가 발현되지 않으면 생존이 어렵습니다. 각인 유전자가 없거나 생존에 영향 없는 경우에만 예외적으로 가능할 수 있습니다.