10.15
게놈 각인(genomic imprinting)은 유전자 발현의 조절이 어떤 부모가 유전자를 자손에게 전달했는지에 따라 영향을 받는 현상입니다.
포유류와 같은 많은 유기체의 체세포는 이배체(diploid)인데, 이는 두 개의 게놈 사본을 가지고 있는데, 하나는 아버지로부터, 다른 하나는 어머니로부터 물려받는다. 체세포에 있는 동일한 유전자의 사본은 대립유전자(allele)로 알려져 있습니다.
대부분의 경우 두 대립유전자가 동시에 발현됩니다. 그러나 유전의 출처에 따라 소수의 유전자가 발현되는데, 이는 메틸화(methylation)와 같이 유전자에 수반되는 각인(imprint) 또는 표시(mark of the gene)로 인한 것입니다.
이 메틸화는 수정 후에 발생하는 탈메틸화에 내성이 있으므로 자손에게 유전됩니다. DNA의 메틸화는 유전자 발현을 긍정적 또는 부정적으로 조절할 수 있습니다.
생쥐의 경우, 어머니로부터 물려받은 인슐린과 같은 성장 인자-2 유전자의 사본은 침묵하는 반면, 아버지의 사본은 각인으로 인해 발현됩니다.
조절 DNA 염기서열은 절연체 단백질이 결합할 때 인슐린과 같은 성장 인자-2 유전자를 억제합니다. 모체로부터 물려받은 대립유전자의 경우, 메틸화가 없으면 절연체 단백질에 의해 유전자가 억제됩니다.
아버지로부터 온 대립유전자의 경우, 이 염기서열에서의 메틸화는 단백질이 결합하는 것을 막아 유전자 발현을 일으킴으로써 대립유전자의 발현에 긍정적인 영향을 미칩니다.
게놈 각인(genomic imprinting)은 전형적으로 발현된 대립유전자가 돌연변이가 발생할 때 자손에게 해로울 수 있습니다.대부분의 유전자와 달리, 다른 대립유전자는 게놈 각인(genomic imprinting)에 의한 침묵(silencing)으로 인한 돌연변이를 보상할 수 없습니다.
예를 들어, cyclin dependent kinase inhibitor 1C는 세포 분열의 조절을 담당하는 단백질 코딩 유전자입니다. 게놈 각인(genomic imprinting)은 모계 대립유전자의 발현만을 보장합니다. 모계 대립유전자의 부재 또는 돌연변이는 벡위드-비데만 증후군(Beckwith-Wiedemann syndrome)으로 알려진 질환에 기여하는데, 이 증후군은 큰 몸 크기, 큰 혀, 배꼽을 통해 내부 장기가 몸 밖으로 돌출
되는 것을 특징으로 합니다.이배체 유기체는 양쪽 부모로부터 염색체를 통해 유전 물질을 물려받습니다. 동일한 유전자의 사본을 대립유전자라고 합니다. 대부분의 경우 두 대립유전자는 동시에 발현되며 다양한 세포 과정이 최적으로 기능하도록 합니다. 대립 유전자 중 하나가 없거나 돌연변이가 발생하면 다른…
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