5.19
유전자 발현은 전사 시작부터 성숙한 mRNA가 기능성 단백질로 번역될 때까지 여러 수준에서 조절됩니다.
그러나 유전자 발현 및 조절에 필요한 모든 효소가 핵에 균등하게 분포되어 있는 것은 아닙니다. 대신, 그들은 공간적으로 정의된 초점으로 제한됩니다. 이것은 핵에서 특정 생화학적 활성을 가진 겹치지 않는 "영역"을 초래합니다.
예를 들어, 뉴클레오솜 조직자 영역(nucleolar organizer region)이라고도 하는 염색체 13,14,15, 21 및 22번 염색체에 존재하는 리보솜 RNA를 암호화하는 유전자는 세포의 리보솜 형성 부위인 뉴클레올러스(nucleolus)에 모여 있습니다.
이는 염색질이 조정된 유전자 발현 및 조절을 위해 기능적으로 구별되는 초점으로 재배치될 수 있음을 의미합니다.
그러나 염색질은 영역 밖으로 확장되어 유전자 발현 패턴을 변경할 수 있는 확장된 루프를 형성할 수도 있습니다.
예를 들어, 인간 유전자 CFTR은 침묵하는 세포의 핵 주변부에 위치합니다. 그러나 유전자가 발현되는 세포에서는 이 영역을 포함하는 염색질이 내부를 향해 재배치됩니다.
대부분의 진핵 세포는 뚜렷한 길이와 압축 비율을 가진 여러 염색질 섬유를 가지고 있습니다. 따라서 염색질 위치는 핵 내부 패키징의 물리적 제약에 따라 달라집니다.
림프구와 같은 구형 핵을 가진 세포에서 염색질은 내부를 향해 활발하게 발현된 유전자와 함께 방사형으로 위치하고, 말초에는 억제된 유전자
를 배치한다.섬유아세포(fibroblast)와 같이 비구형 핵을 가진 세포에서는 짧은 염색질 섬유가 내부 위치를 차지하는 경향이 있는 반면 긴 염색질 섬유는 핵 주변에 위치합니다.
염색질 재배치는 또한 다양한 유형의 암과 관련이 있으며, 염색질 재배치로 인한 유전자 발현 패턴 변화는 종양 형성으로 이어질 수 있습니다. 예를 들어, 18번 염색체가 핵 주변부에서 내부로 재배치되는 것은 자궁경부 암과 결장 암종의 발달에서 관찰됩니다.
염색질은 핵 내부에 포장된 DNA와 단백질의 거대한 복합체입니다. 염색질 접힘의 복잡성과 핵 내부에 포장되는 방식은 유전 정보에 대한 접근에 큰 영향을 미칩니다. 일반적으로 핵의 주변부는 전사 억제 영역으로 간주되는 반면, 세포 내부는 전사 활성 영역으로 간주됩니다.
…