진핵 생물의 유전체 DNA

진핵생물(eukaryote)은 원핵생물(prokaryote)보다 유전체(genome)가 큽니다. 큰 유전체를 세포에 맞추기 위해 진핵생물 DNA는 핵 안에 엄청 촘촘하게 포장되어 있습니다. 이는 히스톤(histone)이라고 불리는 단백질 주위에 단단히 감겨 이뤄지는데, 이때 히스톤은 연결DNA(linker DNA)와 코일에 의해 염색질 섬유(chromatin fiber)로 결합된 뉴클레오솜(nucleosome)으로 포장됩니다. 추가적인 섬유질 단백질은 세포 분열의 특정 단계에서 염색체(chromosome)로 인식되는 염색질을 더욱 압축합니다.

미터단위로 측정한 인간 유전체

인체에 있는 대부분의 세포는 23쌍의 염색체로 포장된 약 60억 쌍의 DNA를 포함하고 있습니다. 이 숫자들이 정확히 얼마나 많은 DNA를 나타내는지 상상하기 어렵고, 따라서 DNA가 세포에 얼마나 촘촘하게 채워져야 하는지 파악하기가 어렵습니다. 우리는 유전체를 길이로 표현함으로써 약간 감을 잡을 수 있습니다. 만약 우리가 단일 이배체(diploid) 세포의 DNA를 일직선으로 나열한다면 그 길이가 약 2미터가 될 것입니다!

인간은 비정상적으로 큰 유전체를 가지고 있지 않습니다. 많은 물고기, 양서류, 그리고 꽃식물은 사람보다 훨씬 더 큰 유전체를 가지고 있습니다. 예를 들어 일본 꽃식물 Paris japonica의 반수체(haploid) 유전체는 인간의 반수체(haploid) 유전체보다 약 50배나 많은 DNA를 함유하고 있습니다. 이 수치들은 히스톤과 다른 염색질 변형 단백질들이 DNA를 포장하기 위해 열 일을 해야 하는 것을 보여줍니다.