학문
냉철한라마35
돌연변이가 발생하는 원인과 유전자 풀 내 다양성 제공 역할이 궁금해요
DNA 복제 과정에서의 오차나 자외선, 방사선, 화학 물질 등에 의해 발생하는 점 돌연변이와 염색체 구조 변이의 원리가 궁금합니다. 이러한 돌연변이가 비록 대다수 해로울 수 있지만 진화의 근본적인 유전적 원천이 되는 원리가 알고 싶어요.
3개의 답변이 있어요!
돌연변이는 DNA 복제 오차, 자외선이나 방사선 같은 물리적 요인, 그리고 다양한 화학 물질에 의해 발생합니다.
복제 오차는 세포 분열 시 염기 결합 오류로 일어나고, 물리적이나 화학적 요인은 직접 DNA 구조를 손상시키죠.
변이는 단일 염기가 바뀌는 '점 돌연변이'와 염색체 조각이 달라지는 '구조 변이' 등으로 나타납니다.
대다수의 돌연변이는 세포 기능에 해롭거나 중립적이지만, 일부는 질병의 원인이 되기도 하죠.
하지만 돌연변이는 세상에 없던 완전히 새로운 유전 정보를 창출하는 유일한 방법이기도 합니다.
유성생식이 기존의 유전자를 조합 한다면, 돌연변이는 진화의 근본적인 원재료를 공급한다고 할 수 있습니다.
또한 돌연변이는 특정 목적 없이 완전히 무작위로 발생한다는 특징이 있는데, 평소에는 해롭거나 쓸모없어 보이던 변이도, 급격한 환경 변화 속에서는 생존의 무기가 될 수 있습니다.
이렇게 환경에 유리한 돌연변이를 가진 개체가 살아남아 자손을 남기며 자연선택이 이루어지게 됩니다.
결과적으로 돌연변이는 생물 유전자 풀의 다양성을 높이고 진화를 이끄는 필수적인 원동력인 셈입니다.
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채택된 답변안녕하세요. 임형준 수의사입니다.
돌연변이는 DNA 복제 오류나 자외선 방사선 화학물질로 염기가 바뀌거나 염색체가 재배열되며 생깁니다. 대부분 중립적이고 일부는 해롭거나 유리할 수 있씁니다 .생식세포 변이는 자손에게 전달돼 유전자 풀의 다양성을 만들고 자연선택이 작용할 재료가 됩니다.
안녕하세요, 냉철한라마35님. 이중철 전문가입니다.
먼저, 돌연변이는 DNA 복제 오류나 외부 요인으로 유전정보가 변하는 현상이며, 대다수가 생체에 불리하더라도 유전자 풀에 새로운 대립유전자를 공급하는 진화의 궁극적인 원천이랍니다.
■ 돌연변이의 발생 요인과 형태적 분류
세포 분열 전 디엔에이가 복제될 때 중합효소의 미세한 오차로 염기가 잘못 들어가는 실수가 생깁니다. 또한 자외선은 티민 이합체를 만들고, 방사선이나 화학 물질은 인산과 당 골격을 끊어 손상을 유발하는데요. 이로 인해 염기 하나가 바뀌거나 빠지는 치환, 결실, 삽입 등의 점 돌연변이가 일어납니다. 더 나아가 염색체 조각이 떨어져 나가거나 뒤집히고 다른 쪽으로 옮겨붙는 결실, 중복, 역위, 전좌 같은 염색체 구조 변이도 발생합니다.
■ 유전자 풀의 다양성 제공과 자연선택의 재료
대부분의 돌연변이는 정상 단백질 생성을 방해해 개체 생존에 해롭거나 중립적입니다. 하지만 교차나 수정이 기존 유전자를 섞는 데 그치는 반면, 완전히 새로운 대립유전자를 창조하는 것은 오직 돌연변이뿐인데요. 이러한 변이가 집단의 유전자 풀에 차곡차곡 축적되며 유전적 다양성을 비약적으로 높입니다. 기후 변화나 전염병 같은 극적인 환경 변화가 닥쳤을 때, 이전에 불리했던 변이가 뜻밖의 생존 열쇠가 되어 자연선택을 이끌거든요.
정리하자면,
돌연변이는 복제 실수나 환경 요인으로 발생해 개체에는 대다수 해로울 수 있으나, 유전자 풀에 유일하게 새로운 대립유전자를 제공함으로써 급변하는 환경 속에서 종의 적응과 진화를 가능하게 하는 핵심적인 유전적 원천이랍니다.
※ 질문자님을 포함하여 소중한 분들의 건강, 재산과 안전을 지키고, 혹시나 발생할 수 있을 다양한 문제 상황에 놓이지 않기 위해서라도 저를 포함하여 다양한 토픽에서 활동하는 모든 전문가분들의 아하 지식커뮤니티에서의 답변은 예외 없이 참고 용도로만 유용하게 활용하시기 바랍니다.😉