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유전 및 후생유전의 시간척도

전문가 제언: ○ 생물학에 있어 가장 중요한 사항 중에 하나는 변화하는 조건에 대응하여 생물체가 저항하는 능력이다. 현재 살아있는 모든 생물체가 수 십 억의 세대를 거친 산물이라는 엄청난 사실을 생각해 보라. 이 과정에서 선조들은 실패하지 않고 번식할 자손들을 어김없이 길러내었다. 이 일관성을 달성하기 위하여 생물체들은 안정화(robustness)와 진화적인 것 간에 평형을 유지하여야 한다. 다시 말하면 내부적으로 변화에 저항 또는 적응하는 평형을 유지하는 것이다.

○ 표현형 변이 그리고 유전은 다윈 진화론의 두 초석이다. DNA의 2중 나선구조는 유전자 유전의 기본 메커니즘에 대한 많은 정보를 제공하였다. 그리고 표현형 변이는 DNA 서열의 돌연변이로부터 생긴다는 것은 널리 알려진 사실이다. 그러나 지난 수 십 년간 생물계가 돌연변이에 대응하며 표현형을 안정화 하는(견고함, robustness라 부르는), 또 돌연변이의 부재(광의로 후성성 유전양상, epigenetic inheritance pattern) 에 빠른 표현형 변화를 허용하는 메커니즘들을 진화시켰다는 것이 점점 확실해졌다.

○ 기존의 진화론에 따르면 표현형의 변이는 선택적 압력과 무관한 무작위 돌연변이에서 유래한다. 그러나 최신 연구결과에 의하면 생물체는 유전 가능한 유전자의 위치와 시간에 영향을 주는 메커니즘을 진화시켜 왔다. 다변이 우연성 위치 그리고 후성성 스위치는 특정한 표현형 변이를 증가시킨다. 오류-경향의 DNA 복제효소는 스트레스 하에서 폭발적으로 변이를 일으킨다. 이 메커니즘은 일정 표현형의 변이를 활성화된 선택적 압력의 변이에 맞추려는 것이라 생각된다.

○ 후성성 변이는 염색체 기능에 영향을 미치는 생물화학적 그리고 공간적 개선이다. 모든 생물체에서 관찰되는 표현형의 다양성은 유전적 그리고 후성성 변이의 결과이다. “후성성 코돈”을 발견하는 것은 도전이 되는데 이는 메커니즘의 다양성과 후성성 변이의 광범위한 스케일 때문이다. 많은 연구에서 후성성 변이가 많은 표현형에, 특히 인간의 질병에 중요한 영향을 미친다는 것이 알려졌다.

저자: Rando, OJ; Verstrepen, KJ; AF Rando, Oliver J.; Verstrepen, Kevin J.
자료유형: 학술정보