진핵 생명체에서 대체 가공을 함으로써 얻을 수 있는 이점은 무엇인가요?
안녕하세요. 진핵 생명체에서 성숙한 메신저 RNA를 만들기 위해서 인트론을 제거하는 과정 중 엑손을 포함하여 제거하여 하나의 유전자로부터 여러 개의 전사체를 만들 수 있다고 들었습니다. 진핵 생명체에서 대체 가공을 함으로써 얻을 수 있는 이점은 무엇인가요?
안녕하세요. 이상현 전문가입니다.
대체가공의 가장 큰 이점은 하나의 유전자로부터 여러 종류의 단백질을 만들수 있어서 유전자 활용 효율을 극대호 ㅏ할수있따는 점입니다. 그리고 세포나 조직의 발달단계, 환경조건에따라서 다양한 아이소폼을 선택적으로 발현할수있어서 적용력, 기능적다양성 등을 높일 수 있다는 장점이 있습니다.
감사합니다.
대체 가공이라 하셨는데, 보통 대체 스플라이싱으로 사용되고 있어 대체 스플라이싱으로 설명드리려 합니다. 사실 대체 가공이 좀 더 넓은 의미로 생각할 수는 있지만, 구체적으로는 대체 스플라이싱을 뜻하는 경우가 많기 때문입니다.
진핵생물에서 대체 스플라이싱은 하나의 유전자로부터 다양한 종류의 단백질을 만들어낼 수 있는 유전자 발현 조절 메커니즘입니다.
이 과정은 RNA 전사체에서 인트론을 제거하고 엑손을 연결할 때, 특정 엑손을 선택적으로 포함하거나 제외하여 여러 mRNA 변이체를 생성하는데, 이로 인해 생물체는 유전자의 수를 크게 늘리지 않고도 단백질의 종류와 기능을 폭발적으로 확장할 수 있습니다.
그래서 유전체 크기를 효율적으로 관리하면서도 복잡하고 다양한 생물학적 기능을 수행할 수 있게 해줍니다.
안녕하세요. 네, 말씀해주신 것과 같이 대체 가공은 진핵생물 유전자 발현의 가장 중요한 특징 중 하나로, 같은 유전자에서 다양한 단백질을 만들어내는 전략이라고 할 수 있습니다. 대체가공이란 하나의 유전자로부터 서로 다른 조합의 엑손을 이어 붙여 여러 종류의 mRNA 전사체를 만드는 기작을 말하는데요, 결과적으로 단일 유전자가 여러 개의 단백질 이소폼을 암호화할 수 있으며 인간의 경우, 약 2만 개 유전자에서 10만 개 이상의 단백질이 만들어질 수 있는 이유가 바로 이 대체 가공 덕분입니다. 또한 동일한 유전자라도 어떤 조직에서 어떤 엑손을 포함할지 달라질 수 있는데요 예를 들자면, 신경세포에서 만들어지는 단백질과 간세포에서 만들어지는 단백질이 같은 유전자에서 유래했더라도 구조와 기능이 달라질 수 있으며 따라서 조직 특이적 유전자 발현과 발달 단계별 조절이 가능해진다는 장점이 있습니다. 감사합니다.
대체 가공은 하나의 유전자에서 다양한 종류의 단백질을 합성할 수 있게 하여 유전적 정보의 효율성을 극대화하고, 개체의 복잡성과 환경 적응 능력을 증진시키는 이점을 제공합니다. 이 과정을 통해 세포는 필요에 따라 특정 기능과 구조를 가진 단백질 이성질체를 선택적으로 생산하여, 발생, 분화 및 다양한 생리적 반응을 정교하게 조절할 수 있습니다.
안녕하세요. 정준민 전문가입니다.
대체 가공은 하나의 유전자로부터 다양한 단백질 아이소폼을 만들어 단백질 다양성을 극대화하고, 환경 조직 별로 맞춤형 발현을 가능하게 한답니다.