유전자의 상위와 신호전달의 상위는 어떻게 다른가요?
안녕하세요. 상위라는 개념이 존재하던데요, 생물학에 있어서 유전자에서의 상위와 신호전달 과정에서의 상위는 어떻게 다른가요?
안녕하세요. 이상현 전문가입니다.
유전자에서의 상위는 한 유전자의 돌연변이가 다른 유전자의 표현형을 가리는 관계이고
예를들어서 생쥐의 털색에서 색소침착 유전자가 있어도 상위 유전자가 있으면 전체가 알비노가 되는 식입니다.
신호전달에서의 상위는 경로순서를 밝히는 기능적 우열관계이고, Ras를 과활성화하면 상위 수용체를 엊게해도 세포가 계속 분열하기 때문에 Ras가 EGFR보다 하위 임을 판정하는 방식입니다.
감사합니다.
유전자의 상위와 신호전달의 상위는 각각 형질 발현의 억제 관계와 생화학적 반응의 순서를 의미한다는 점에서 명확히 구별됩니다. 유전학적 상위는 한 유전자가 다른 위치에 있는 유전자의 효과를 가리거나 억제하여 최종 표현형을 결정하는 유전자 간의 논리적 상호작용을 뜻합니다. 이에 반해 신호전달에서의 상위는 일련의 반응 경로상에서 먼저 작용하여 다음 단계의 분자를 조절하는 시간적이고 물리적인 선행 위치를 지칭합니다. 결국 전자는 유전자 발현 결과의 우선순위를 다루는 개념이고 후자는 신호 흐름의 인과 관계와 방향성을 설명하는 개념입니다.
유전자의 상위(Epistasis)와 신호전달의 상위(Upstream)는 모두 생물학적 조절을 설명하지만, 그 관점과 대상이 다릅니다.
먼저 유전자의 상위는 한 유전자의 돌연변이가 다른 유전자 돌연변이의 최종 표현형 발현을 가리거나 변경하는 현상으로 유전자 간의 상호작용 및 결과에 중점을 둡니다.
반면 신호전달의 상위는 세포 경로 내에서 시간적 순서상 더 일찍 일어나거나, 특정 분자를 활성화하는 단계나 분자를 지칭하며 신호가 전달되는 순서와 메커니즘의 흐름에 중점을 둡니다.
결론적으로, 유전자의 상위는 유전자 발현의 최종 결과에 대한 관계이며, 신호전달의 상위는 분자 경로상의 순차적 위치를 나타냅니다.
안녕하세요.
유전자에서의 ‘상위’란 한 유전자가 다른 유전자의 표현형을 가리는 현상을 의미합니다. 즉, 두 유전자가 동일 형질에 관여할 때, 어느 유전자 변이가 최종 표현형을 결정하는지에 따라 상위와 하위를 구분하는 것입니다. 예를 들어서 개 털색 유전에서 유전자 E: 색소가 털에 침착되게 하는 기능을 유전자 B: 색소의 종류 결정(검정/갈색)할 때 만약 E 유전자가 비정상(ee) 이라면 색소가 털에 침착하지 않아 어떤 색이든 알비노(흰색) 이 됩니다. 이때 E 유전자가 B 유전자에 대해 상위입니다. 즉, 표현형 결정권을 쥔 유전자가 상위입니다.
다음으로 세포 내 신호전달 경로에서는 신호 흐름의 방향에 따라 상위와 하위를 구분합니다. 세포막에서 받은 신호가 수용체 → G 단백질 → 효소 → 전사인자 → 표적 유전자 순으로 내려갑니다. 먼저 작동하여 뒤쪽 요소를 조절하는 분자가 Upstream(상위), 상위 신호를 받은 후 반응하는 분자가 Downstream(하위)이며 RAS → RAF → MEK → ERK 경로(MAPK signaling)에서 RAS에 돌연변이가 생기면 아래 단계가 전부 활성화될 수 있으므로, RAS는 MAPK 경로에서 상위 조절자로 구분됩니다.
감사합니다.