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생리학(기본)

유전자와 유전체의 차이점 (염색체, 염색질, 뉴클레오솜, DNA, 히스톤 단백질, 염기, gene, genome)

by This is Han 2021. 8. 17.
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생화학, 분자 생물학, 세포 생물학 등 기초 과학을 토대로 뻗어나간 학문들을 공부하기 위해서는

'지식의 조직화'가 필요합니다. 

 

단어의 정의와 개념을 정확히 알지 못하면, 세포와 조직을 달달 외우더라도

심화 내용(Ex. 유전자와 유전체)을 접할 때 갈피를 못 잡는 경우가 많습니다.

 

저는 이런 분들을 위해 흩어진 정보들을 모아 알아보기 쉽게 정리해보려고 합니다.

지식은 조직화되었을 때, 써먹기 편하기 때문입니다. 

 

물론 단순히 유전자와 유전체의 차이점을 알고 싶어서 들어 오신 분들도 환영합니다!

 


 

유전자와 유전체

 

100m 달리기에서 아시아 선수가 세계 신기록을 세울 수는 없을까?

이런 논쟁이 붙게 되면, 부정적인 입장에서는 '유전자의 차이'를 주장한다. 

 

 

세포 -> 핵 -> 염색체 -> DNA -> 유전자

 

 

'세포(Cell)'에는 '핵(Nucleus)'이 있고, 핵 안에는 '염색체(Chromosome)'가 존재한다.

염색체는 세포분열 시 핵 속에서 나타나는 구조물로 유전물질을 담고 있다. 

 

자세히 살펴보면,

 

 

염색체 -> 염색질 -> 뉴클레오솜 -> DNA

 

세포분열을 하지 않는 기간에는 염색체가 '염색질(Chromatin fiber)' 형태로 풀려서 존재한다.

 

* 염색체와 염색질의 기본 단위는 '뉴클레오솜(Nucleosome)'이다.

뉴클레오솜은 히스톤 단백질에 DNA가 감겨 있는 구조이다.

 

즉, 뉴클레오솜이 원통형으로 감겨있는 것이 염색질이며, 염색질이 세포분열 시 응축되면 염색체라고 부른다.

 

 

 

 

 

히스톤 단백질에 감겨있었던 DNA를 살펴보자,

DNA의 일정 부분은 단백질을 만드는 정보를 가지고 있고, 우리는 이 부분을 '유전자(Gene)'라고 한다.

* 단백질은 쉽게 말해 세포들의 일꾼이다.

 

그렇다면 '유전체(Genome)'는 무엇일까?

한 생물체의 유전자 및 유전자가 아닌 부분까지를 모두 포함하는 전체 염기서열이다.

(Gene + Noncoding DNA)

 

생리학에서는 단어의 정의를 모르면 정보를 받아들이기 힘들기 때문에 차이점을 명확히 알고 있어야 한다.

 


 

DNA와 염기서열

 

 

인간을 포함하여 대부분의 생명체는 4가지 알파벳을 유전 암호로 사용한다.

이를 염기라고 말하고 문자로 A, T, G, C로 표현한다.

 

 

 

 

유전체 안에는 이 알파벳이 약 32억 쌍 존재한다. 

32억 쌍을 실제 화합물 크기로 가정하면, 세포 하나에는 약 2m에 이르는 유전체가 들어있다.

 

그중 약 2% 남짓만 단백질이 된다. 그럼 나머지 98%는 무슨 역할을 할까? 

심화 내용에서 다루도록 하겠습니다.

 

 

 

DNA에 자세한 설명은 생화학 파트에 따로 적어두었습니다!

링크: https://thisishan.tistory.com/12 

 

생화학. 헷갈리는 핵산의 모든 것 (DNA, RAN, 뉴클레오티드, 뉴클레오시드, ATP, Nucleotide, Nucleoside)

생화학이나 생리학 공부를 하다 보면 분명히 막히는 구간이 있습니다. 바로 갑자기 유전자에 대해 다루는 핵산 파트가 그렇습니다. 갑자기 DNA나 RNA 같은 어려운 개념들이 등장하고 전공 단어의

thisishan.tistory.com

 


 

생명체를 구성하는 요소들을 체계적으로 조직화하기 위해서는 통합적인 사고가 필요합니다.

생물학의 가장 기본 단위는 원소이기 때문에 화학에 대한 이해도 피할 수 없는 것이죠.

 

하지만 해당 카테고리는 생리학이 초점이기 때문에 원소, 분자와 같은 내용은 화학이나 생화학 파트에서 다루도록 하겠습니다. 만약 읽다 이해가 안 간다면, 다른 카테고리에 있는 글도 참고해주세요!

 

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