그리고 유전학은 아십니까? 누가 DNA가 안 변한다고 합니까??
http://www.yonhapnews.co.kr/society/2010/01/02/0711000000AKR20100102029100009.HTML
http://www.sciencedaily.com/releases/2009/12/091231164743.htm
- 진화의 속도, 생각보다 빨라. 빠른 돌연변이
독일 막스 플랑크 분자생물학 연구소와 미국 인디애나 주립대 연구진은 애기장대의 게놈 돌연변이를 연구한 결과 각 유전자가 평균 1억4천300만 세대 만에 한번씩 돌연변이를 일으킨다는 사실을 발견했다.
연구진은 언론에 배포한 성명에서 "게놈 돌연변이의 장기적 효과는 매우 깊이 이해되고 있지만 이런 현상이 얼마나 자주 일어나는지는 지금까지 알려지지 않았다"고 말했다.
이 연구는 각 세대마다 수백만 개의 개체가 각기 수천개의 씨앗을 만들어 내는 식물 종들에게 있어 모든 게놈 돌연변이 현상이 비교적 짧은시간 안에 일어날 수 있음을 의미하는 것이다.
연구진은 "진화는 몇백만년이 아니라 단 몇천년 만에 모습을 드러낸다"고 강조했다.
Mutations are the raw material of evolution. Charles Darwin already recognized that evolution depends on heritable differences between individuals: those who are better adapted to the environment have better chances to pass on their genes to the next generation. A species can only evolve if the genome changes through new mutations, with the best new variants surviving the sieve of selection.
염기서열? =>유전자를 결정하는 염기들을 순서대로 붙여 놓은 것을 말한다. 염기서열은 A, T, G, C로 이루어져 있다. 염기서열은 염기가 3개씩(트리플릿/ 흔히 말하는 코돈) 단백질서열로 변환된다.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?db=homologene
NCBI 데이터베이스에 들어있는 수많은 homology gene들은 그럼 신이 진화가 일어난 것처럼 보이게 하려고 일부러 조금씩 다른 유전자들을 뿌려놓은 건가여 ?
진화론이 그렇게 허점이 많아보이면 앞으로는 동물 실험을 거친 모든 제품, 특히 약 같은 거는 사용을 거부하길 바란다. 그건 전부 동물과 인간이 진화적으로 공통된 부분이 있다는 과학계가 널리 인정하는 사실을 근거로 하거든. 본인이나 가족 친지들이 항암제 치료해야겠다고 하면 꼭 말리길 바란다.|
진화론을 신뢰하든 그렇지 않든 그건 개인적으로 판단할 일 입니다만... 일반생물학도 제대로 이해하지 못한 수준으로 유전자니 돌연변이니 어쩌구를 말하는 건 좀 웃기네요. 뭐... 생물학의 '생'자도 모르는 사람이 읽기에는 그럴싸해 보일지 모릅니다만, 제발 공부 좀 하시지요. 진화생물학의 헛점을 찾기 전에 자신의 지식에 헛점이 있는지를 좀 고민해 보라는 말입니다.!!
돌연변이란 genome에서 그 염기배열 (nucleotide sequence)이 변화되는 것을 말하며, 모양 또는 성질이 바뀌는 돌연변이체 (mutant)를 유도하는 과정이다. 바이러스에서도 돌연변이는 복제과정의 실수로 나타나며, 그 과정은 숙주세포의 경우와 유사하다. 일반적으로 숙주세포의 복제효소는 복제 결과를 점검하는 기능 (proof reading)이 있어서 돌연변이율이 낮은 편이나, 일부의 바이러스는 이러한 기능을 가지고 있지 않기 때문에 돌연변이체의 발생율이 매우 높은 경우도 있다. 돌연변이는 바이러스가 새로운 기능을 얻는 방법이기도 하지만, 유전자의 기능을 생물학적으로 연구하는 데 있어서 없어서는 안되는 방법이다.
돌연변이체(mutant) : 자손에 물려주게되는 유전적 변화, 즉 DNA염기배열의 변화
를 뜻하며 진화현상은 증식도중에 세포의 실수에 의하여 가끔씩 생성된 DNA의
화학적 변화로부터 유래된 것이다.
mutagen(돌연변이원) : 돌연변이율을 높이는데 사용되는 것
*자연상태에서도 10-6-10-8정도의 돌연변이가 나타난다.
mutagenesis : the process of generation mutation
1. spontaneous mutagenesis
1) 염기쌍치환
(1)Missense mutation : 하나의 아미노산 대신에 다른 아미노산이 들어가는 결과를
유발시키는 DNA의 변화
*여러개의 nucleotide중에서 하나가 변하면 다른 아미노산이 polypeptide에
삽입되는 결과가 유발된다.(GAA→GTA : leucine→histidine)
(2)Silent mutation : 하나의 nucleotide가 변해도 같은 아미노산을 지정하여
표현형에는 전혀 변화가 없는 경우.(GAA→GAT : leucine→leucine)
2) DNA염기의 삽입 또는 탈락 : Frame shift mutation
3) Nonsense mutation : DNA염기배열이 변하면서 stop codon으로 변하여 만들어지던
polypeptide가 더 이상 연장되지않고 멈추게되는 돌연변이
4) Conditional lethal mutation
: 미생물의 생장이 허용되는 상황(permissive condition)에서는 정상적인 표현형을
나타내지만, 어떤 특수한 상황에서는 치명적인 영향을 받아 치사하게되는 경우
돌연변이의 종류 (점 돌연변이 Point mutation)
http://timeline.britannica.co.kr/bol/topic.asp?article_id=b05d2742b&bm=10#T10
자료 참조
1. frame-shift mutation
존나 짧게 요약하면
AUG라고 개시코돈이 메티오닌을 지정하면 그 곳부터 코돈에 맞춰서 3개씩 아미노산을 붙입니다.
다만 돌연변이가 일어날때 밀려서 만들어지죠..
이렇게 코돈이 밀려서 이상한 단백질을 합성할때 이것을 틀이동돌연변이(frameshift mutation)이라고 합니다.
염기의 결실(缺失) 또는 첨가는 틀이동 돌연변이(frame-shift mutation)를 일으킨다. 예컨대 유전암호의 트리플렛이 GAC TCA TTA ACG …… 등으로 왼쪽부터 읽혀져 나가도록 구성된 유전자의 경우(이 염기서열은 RNA에 CUG AGU AAU UGC …… 등으로 전사됨) 첫번째 G가 결실되면 유전자 암호의 트리플렛이 RNA에서 UGA GUA …… 등으로 하나씩 당겨져 구성되기 때문에 원래의 유전자 암호와는 전혀 다른 유전암호가 형성된다. 또한 DNA의 서열에서 첫번째 코돈 A앞에 C가 첨가되면 RNA로 전사된 후 트리플렛은 하나씩 밀려가면서 형성되어 전혀 다른 단백질이 합성된다. 즉 CGU GAG UAA UUG C ……가 된다.
1개의 염기가 다른 종류의 염기로 치환되어 유발되는 돌연변이를 치환돌연변이 또는 점돌연변이(point mutation)라 한다. 점돌연변이는 1개의 유전암호만을 변화시켜 단백질 내 1개의 아미노산만 바뀌지만 단백질의 기능에는 큰 영향을 미치는 경우도 있다. 예를 들면, 산소의 운반능력이 크게 결여되어 있는 겸형적혈구(鎌形赤血球)는 적혈구의 β헤모글로빈을 구성하는 폴리펩티드의 사슬 중 6번째 아미노산인 글루타민이 발린으로 바뀌어 일어난다. 즉 글루타민의 유전암호인 GAA(또는 GAG)에 점돌연변이가 일어나 GUA(또는 GUG)로 바뀌어 발린의 유전암호가 되기 때문이다. 넌센스 돌연변이(nonsense mutation)는 어떤 유전암호가 단백질 합성의 종말신호가 되는 UAA·UGA·UGA 등으로 변화되는 경우를 말한다.
2. horizontal gene transfer (유전자 수평전이 / 수평적 유전자 이동)
유전자는 보통 부모에게서 자식으로 수지적으로 아래로 이동하는 거구요,,
이걸 vertical gene transfer 이라 하고..
수평적 유전자 이동은 생물체들끼리간에 유전자 이동이 일어나는 현상을 말합니다.
특히 미생물들은 느슨한 구조를 갖는 세포형 유기체들이 서로 공존하는 상태에서 수평적인 유전자 전달을 통해 자신에게 없던 유전자와 단백질 등 세포를 구성하는 요소를 획득해 견고한 세포 구조를 만들어간다는 거죠.
미생물에서는 이분법과 같이 유전적으로 동일한 복제를 한다는 점과, 종간 장벽을 뛰어넘어 horizontal gene transfer를 하는, 그래서 큰 변화를 한번에 겪는 특징이 또한 혼재해 있습니다.
한해에도 수많은 신종들이 미생물영역에서는 새로 발견이 되고 있습니다. 이들의 유전자 염기서열을 보면 기존의 종과 유사한 경우도 많습니다.
실험실에서 항생제 비내성균으로 부터 내성균이 출현하게 하는 것은 그리 어렵지 않습니다. 항생제 비내성균 입장에서 내성균을 보거나, 나일론을 먹고 자라는 세균을 본다면, 마치 사람들 중에 청산가리를 먹고도 멀쩡한 사람을 보거나, 쇠나 플라스틱을 먹고 사는 사람을 보는 것 같을 것입니다. 엄청난 변화지요... 그런일이 흔히 일어난다는 말씀입니다...
바이러스 진화설’은 유전자가 바이러스에 의해 생물에서 생물로 전달된다.전달된 유전자가 생물의 유전자를 변화시킨다. 이른바 바이러스에 의한 유전자의 수평 이동으로 진화가 생긴다는 생각이다.
이제까지의 모든 진화론에서는 유전자가 양친으로부터 자손으로, 수직으로 이동한다는 것 이외에는 염두에 없었다. 진화론이라면 돌연변이등에 의한 유전자의 변화가 어떻게 자손에게 전달되어 고정되는가를 논했을 뿐이다.
그렇나 것과는 대조적으로, 유전자의 수평 이동을 이론적인 기간으로 한 점이 바이러스 진화론의 특징이다.
바이러스 진화론에서는 바이러스에 의한 유전자의 수평이동은 동일종의 생물에만 생기는 것이 아니라 유전자는 생물 종의 벽을 초원하여 이동한다..
유전정보는 수평으로 전달되기도 한다. 항생제 내성 유전자는 플라스미드(Plasmid) 에서 실려 다른 세균끼리 이동될 수 있다... 플라스미드에 있는 유전자는 때때로 염색체에 합쳐지므로 한 생물에서 관련성이 없는 다른 생물로 이동할 수 있는데 이를 [수평적 유전자 이동] 이라 한다..
레트로바이러스(retrovirus)는 자신의 DNA를 다른 동물의 염색체에 삽입할 수 있는 능력을
가졌다..
이런 사례 중에 하나가 비버와 원숭이가 공유하는 C형 비로진(Virogene : 바이러스 유전자) 이다.
물론 horizontal gene transfer는 (유전자 수준에서의) 진화라 할 수 없지만, 그럼 이렇게 horizontal transfer가 일어나는 유전자는 애초에 어디서 왔는데? 변이 유전자는 애초에 어디서 왔는데? 누가 설계자가 만듬??
그리고 소진화/대진화의 구분 기준이 결국은 종種인데, 종을 가르는 기준이 뭔지 알긴 하냐고도 물어보고, 소진화/대진화라는 구분이 의미가 있긴 한지를 물어보고, 항생제 내성이 대부분 원래 있던 효소의 변형으로 일어난다는 건 알고 헛소리 싸지르냐?????
항생제를 파괴하거나 불활성시키는 것, 혹은 항생제의 타겟이 되는 부위에 변화를 줘서 항생제가 작용을 하지 못하게 하는 것, 또는 단순히 항생제를 세포밖으로 배출시키는 등 방법이 있습니다. 보통 하나 codon이 바뀌어서 내성이 생겼다면 세포벽의 peptido glycan층에서 변화를 말하는 것 같군요. 그런 경우도 종종 존재합니다. 하지만 그것이 유일한 항생제 방어기작이 아닙니다. 그리고 유전자에서 ortholog, paralog라는 개념이 있는데 기존에 있던 유전자가 변이를 일으켜서 조금씩 다른 역할을 하는 유전자로 바뀌게 거나. 새로운 유전자가 드물게 만들어지거나 할 수 있죠.. 물론 변이에 의해서 못쓰게 되는 경우도 있습니다. 하지만 그런 경우에는 생존에 어려움을 겪게 되기 때문에 도태되기 쉽기 때문에 전체 유전자 풀에서는 기능을 가지는 유전자들이 남게 되고 이런 유전자들은 대게 침묵 돌연변이가 되는 거지요 또한 같은 유전자가 유전체안에 여러개 존재하는 경우도 있습니다. 이런 경우는 애초에는 하나의 유전자를 가진 조상에서 시작했다가 유전체안에서 복제되는 경우로 이런 경우에는 상대적으로 더 다양성을 나타내기 쉽습니다. 여러개의 유전자중 하나만 원래대로 존재해도 기능에는 이상이 없으므로 다른 유전자가 기능을 잃거나 다른 기능을 하는 유전자로 바뀌더라도 문제가 없기 때문입니다. 선충과 물고기를 구별 짓는 다른 유전자들도 계통을 따져보면 공통의 유전자 조상을 만나게 됩니다.
ortholog는 한 유전자에 대해서 다른 생물이 가지고 있는 비슷한 유전자를 말 합니다.
예를 들어 사람의 적혈구를 만드는 헤모글로빈 유전자가 있고 쥐에도 헤모글로빈 유전자가 있다면, 이들 유전자 사이를 ortholog 혹은 orthologus라고 부릅니다.
이것은 서로 다른 두 종의 생물에 공통으로 존재하는 유전자gene 으로써 공통조상에서 유래했다고 볼 수 있다. 그것이 homolog 이다.
paralog는 이와 달리 한 생명체 안에서의 비교를 말하는데, 헤모글로빈 유전자가 생명체에 비슷한 것이 두 개가 존재한다면 이들 두 유전자 사이를 paralog르고 부르고 이들은 유전자의 duplicaiton에 의해 생성됩니다. 다배체, 유전자 중복이 대표적인 예..
xenolog라는 것은 하나의 유전자를 다른 생명체에 자녀가 아님에도 불구하고 유전자를 전달해 주어
ortholog를 만든 경우를 말합니다. 박테리아 같은 경우는 자신이 세포분열을 하지 않아도 다른 생명체에 plasmid, sex pili를 통해 유전자를 전달 해 줄 수 있습니다. 이경우 새로 생긴 유전자를 xenolog라고 합니다.
이건 유전자 조작에서 형질전환 (transformation)과 함께 자주 쓰이는 방법인 접합(COnjugation)이다. 보통 세균이 무성생식이지만 세균도 암수가 있다고 할 수 있는데, 이것은 암수의 세균이(F+ plasmid라고 해서 F plasmid를 가지고 있는 것을 수컷, 없는 것을 암컷이라고 합니다) 균체 표면에 성 섬모(sex pili)를 만들어 낼 일부에서 결합하게 됩니다. 그렇게 되면 수컷균이 유전물질(plasimd)를 암컷균에 전달하게 되는 현상입니다.
정리하자면
내성이 생기는 것 이상의 아무 변화도 없습니다.(창조설 주장)
-> 항생내성만이 유일한 유전자의 선택압이되지 않습니다. 항생제는 여러가지 요소중 하나 일뿐입니다.
새 유전자는 생기지 않습니다.
-> 그렇지 않습니다. 기존의 개체에서 복제되어 약간 다른 기능을 나타내는 유전자를 paralog라고 합니다.
못쓰는 유전자가 되고 맙니다
-> 못쓰는 유전자가 되는 경우 생존에 어려움이 생기게 되기 때문에 그러한 유전자를 가진 개체는 유전자를 전달하기 어렵습니다. 또한 변이가 축적되면 기존의 경우보다 더 강력하거나 부가적인 기능을 가지는 유전자가 생길 수 도 있으며 구체적으로는 산업계에서 일상적으로 이뤄지는 효소개량작업을 예로 들 수 있겠군요. 방향적 진화 가 그 예입니다.
진화를 일으키는 출발이 되지 못합니다
->내성 자체는 다른 개체가 되는 것과는 별 관계가 없을 수도 있습니다만 다른 부가 기능 물속과 물밖을 왕래할 수 있는 유전자가 있는 것이 그것이 없는 개체보다 생존에 유리하다면 그런 유전자가 퍼질 수 있고 새로운 종이 가능할 수도 있습니다. 그리고 항생제 내성이 생기는 기작자체가 그러한 새로운 유전자가 생기는 것과 같은 기작이므로 충분히 근거중 하나가 될 수 있겠군요.
그리고 진화라는 것의 개념에 대해서 오해가 있으신 것 같습니다만 진화라는 것은 '발전'이라는 개념으로 생각하시는 경우가 많은데 기본적으로 유전자 풀의 변화가 있으면 그것이 진화입니다. 고등생물이 세균보다 더 진화했다라고 생각할 수도 있겠지만 그런 게 아니라 각각 생존을 위해 어떠한 전략을 취했냐의 차이가 있을 뿐 어느쪽이 더 진화했다고는 말할 수는 없습니다.
본문에도 썼지만 mutation의 수복 기작이 있긴 하지만 그럼에도 불구하고 10^-9 ~ -10의 확률로 mutation은 일어나고, 얘는 대체 무슨 기준으로 이걸로는 부족하다고 말하는지 모르겠다만 이 정도로도 충분하며, 실제로 이런 식의 높은 fidelity를 진화 초기부터 가졌을 거라는 보장도 없으며, 실제 지금 존재하는 생물들 간에도 수복 기작들이나 그 종류가 판이하게 다름.|
3. Silence mutation
Silence mutation은 DNA 염기 서열이 변해도 아미노산의 서열이 변하지 않는 경우를 말하는 거고, 돌연변이가 도움도 해도 안되는 경우를 포괄적으로 지칭하는 말은 아니지요. 그런 경우의 아주 일부분만을 지칭하는 단어입니다.
Neutral mutation(중립 돌연변이) 이야기 하다가 왜 말이 바뀝니까??
대부분은 더 나쁘거나 전혀 기능을 할 수 없는 유전자를 만들게 됩니다. ---> 일반적으로 대부분의 돌연변이는 그 개체에게 도움도 해도 끼치지 않는데, 이러한 돌연변이를
침묵돌연변이(Silence mutation)라고 합니다....
대부분은 더 나쁘거나 전혀 기능을 할 수 없는 유전자를 만들게 됩니다. << 나쁘다는건 누구 기준인데? 그생물이 환경에 살아남는데 유리한 작용을 하면 좋은 돌연변이고 불리한 작용을 하면
나쁜 돌연변이지 각종 매체에서 돌연변이 괴물.. 이런걸 보여주니 돌연변이라고 하면 뭐 굉장한 돌연변이를 말하는지 아는데.. 팔이 조금 더 길다거나, 근육이 조금 더 많다거나 이런 것들도 다 돌연변입니다. DNA 복제시에 돌연변이는 '항상'일어납니다. 글쓴이도 나도 돌연변이입니다.
아무리 dna 복제기작 중에 오류는 효소의 교정판독, 수선 과정을 거쳐도 오류는 발생하고 오류발생이 된 상태로 복제과정이 넘어가기도 해...
다음으로 나오는 유전자의 양적 변화... 이건 뭐, 말할 필요도 없네요. 염색체 배우다 보면 나오는 이배체나 불분리 현상, 나아가 결실, 중복, 비 상동 염색체의 전위 같은거 한번이라도 들어 봤으면 유전자가 양적으로 불변한다는 소리가 얼마나 부끄러운 소리인지 알텐데... 나머지는 정말 언급하기도 쪽팔리는 내용들이고. 마지막으로 진화론이 논리적이지 않다고 판단하는 배짱이 어디서 나오는지 참 궁금합니다.
덤으로 트랜스포존(Transposon)의 전이(이동)가 유발하는 exon shuffling(엑손 셔플링)이나 gene duplication(유전자 중복), 같은 유전정보 내의 수많은 interspersed repeat의 불균등 교차에 의해 생기는 유전자 단위의 변이 역시 유전자의 양적변화가 가능하게 함..
새로운 유전자를 만들어내는 실질적인 방법중 하나는 하나의 짧은 서열을 계속 반복하여 붙이는 tandom multiplication입니다.
유명한 예가 동식물의 리보솜을 만드는 유전자들인데 1000개 이상의 copy가 연속으로 나타납니다.
이러한 배가현상은 감수분열이 일어날 때 상동염색체끼리 마주 하면서 배열될 때 재조합이 일어나는 과정에서 어긋나게 배열되면 한쪽이 중복 상태가되고요..이 염색체 이상은 감수분열의 특성상 성세포이기 때문에 다음세대로 넘어가게됩니다.
정확하게 또 다른 예가 닭의 콜라겐 유전자인데 9bp밖에 안되는 DNA 염기사 6번 반복하여 54bp가 되고 이것이 50번 정도 배가되어 큰 하나의 유전자를 이룹니다, 따라서 이 유전자의 산물은 9bp가 반복으로 이루어진다는 것이고요...그것이 기능을 하기 때문에 새로운 유전자로 살아남은 예가 되고 있지요..
그 다음은 밑에서 설명하는 유전자 중복 (gene duplication) 이라고 할 수 있지요..
염기서열 중복과는 의미가 좀 다릅니다. 그것은 이미 만들어진 유전자가 재조합, 전좌, 역위 등 어떤 기작에 의해서 서로 다른 염색체 부위에 흩어지게 되는 경우고요..같은 유전자가 여러개 있다보니 각각 따로 진화하여 어떤 유전자는 기능을 상실하고, 어떤 유전자는 새로운 기능을 가지게 됩니다. 생물과 유전자의 행동이 유사하다고 할 수 있지요..
인간의 헤모글로빈을 만드는 글로빈 유전자가 한 예가 되겠지요..글로빈 유전자는 중복이 일어난 후에도 서로간에 유사성을 유지해왔다고 생각되고요..위에서 언급했듯이 중복된 유전자는 여분이기 때문에 자연도태에 얽매이지 않고 자유로히 진화되어 왔다고 하네요..제 기능을 발휘하지 못하는 가짜유전자 (pseudogene)이 그러한 분자진화의 증거이고요..
그러나 새로운 유전자가 중복으로 생기면 가짜 유전자가 된 유전자도 같이 자손으로 전달되지요...
이러한 변이 기작들과 관련된 사례는
http://blog.naver.com/ohryan77/60065740820
↑ 진화를 통한 다양성 정보의 생성
이 링크를 참조하시면 되겠습니다^^
용어 설명
1. Gene duplication (유전자 중복)
Gene duplication에 의해 유전자가 복사되면.. 쉽게 말해서 동일한 역할을 하는게 두개가 되니
만약 그 유전자가 살아가는데 반드시 필요한 유전자라 칩시다.하지만 둘 중 하나가 돌연변이 되어 없어져도 생명체의 생활에는 지장이 없습니다.
다른 하나가 멀정하게 있기 때문이죠. 복사되었으니;;두 개가 있기 때문에 이 생명체는 하나를 마음대로 돌연변이 시킬 수 있습니다.
남은 하나를 돌연변이 시켰더니 조금 기능이 개선되거나 달라져서 더 이롭다면 그 생명체는 그렇게 살아갈 겁니다.
http://blog.naver.com/iiai?Redirect=Log&logNo=53631609 버둥이님의 커맨트도 다시 한번~~
http://www.ksmbmb.or.kr/journal/files/v15n3_06.pdf
http://www.natureasia.com/korea/nature/updates/index.php?i=72741&issue=7249
http://www.ksast.org/_JN/ie/detail.asp?no=792
유전체단위반복변이 / 유전체 다형성 (Copy Number Variation, CNV) 자료
유전체다형성이란 DNA가 복제될 때 유전자의 일부가 제대로 만들어지지 않거나 많이 만들어져 유전자의 양이 차이나는 현상을 말한다. 유전자의 양은 같지만 구성이 다른 ‘단일염기다형성(SNP·Single Nucleotide Polymorphism)’과 함께 사람과 동식물의 유전적 특성 차이를 나타내는 양대 지표의 하나이다.
2. Exon suffling (엑손 셔플링)
Transposon(트랜스포존 - 이동유전자)의 Exon suffling 을 설명하나면..
그전에 Transposon 이 뭔지 알아보겠습니댜.
http://en.wikipedia.org/wiki/Transposon 대충 위키에 설명이 나와있는데..
한 세포의 게놈의 여러 장소로 돌아 다니는 DNA조각이다. 돌아다니는 과정에서 돌연변이가 생기거나 게놈의 양이 감소 혹은 증가되게 된다.
이러한 이동성 DNA를 도약 유전자라고도 부른다. 이 유전자는 크게 두 가지로 나뉜다.
- 트랜스포손(transposon) : 한 장소에서 다른 장소로 직접 움직이는 DNA로 이루어짐
- 레트로트랜스포손(retrotransposon) : 우선 DNA가 RNA로 전사되고 이 RNA로부터 역전사효소에 의해 cDNA가 만들어져서 새로운 장소로 삽입하는 경우.
구조는 트랜스포사아제(전위효소 transposase) 유전자 + 역반복서열 = 트랜스포존 입니다.
이러한 트랜스포존에는 옥수수의 Ac/Ds 인자, 초파리의 Ty인자 등이 있습니다. 트랜스포존이 작동할 경우 대체로 몸에 해를 주기 때문에 정상상태에서는 이 유전자의 발현을 억제하는 시토신 메틸화(methylation)와 같은 기구가 작동합니다.
http://blog.naver.com/pilest?Redirect=Log&logNo=100012070414 여기에 자세한 설명이 되어 있습니다..
Transposon은 intron과 마찬가지로 비발현 junk dna입니다..이런 의미 없는 부분들은 아마 생체내에서 바이러스가 들어왔을때 역전사된 DNA가 인간의 genome안으로 들어가 만들어졌을 것이라고 합니다.
예를 들어 인슐린 단백질을 만드는 유전자가
A-B-C-D-E 의 Exon 5개를 가지고 insuline을 만든다 할때 Transposon이 저 위의 Exon하나를 다른 유전자에 갔다 놓을 수 있습니다.
그러면 그 유전자는 원래의 기능에 인슐린 단백질을 만드는것도 있는 이상한게 되겠지요? 그러다보면 더욱 좋게 변할수도 있고
(머 일반적으로는 이상하게 변하겠지요) 그게 살아가는데 유리하다보면 진화를 하는 것입니다.
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@ Homeotic genes - 호메오 유전자
대개는 몸의 축을 형성하는 유전자와 신체분절을 형성하는 유전자의 단백질
산물들은 다음에 발현될 유전자를 결정을 하며, 이러한 유전인자들을 호메오 유전
자라고 합니다. 이 호메오 유전자에 존재하는 공통적인 염기서열로 이것들과 거의 유사 형태의 염기서열이 효모, 식물, 지렁이, 닭, 쥐, 사람등을 포함하여 거의 모든 진핵생물에서 발견되었는데
이 염기서열을 호메오박스라고 합니다.줄여서 Hox라고 하죠. [세포 내 공생] 처럼
이것은 공통의 원핵생물 조상으로 부터 현재의 모든 진핵생물들이 진화했다는 엄연한 증거가 됩니다..
유전자 발현을 온오프 시키는 것만으로도 큰 변이가 나올 수 있고 휘핏이란 경주견은 염기서열 하나 바뀜으로 인해 대형견으로 바뀌는 예도 있고 사지동물은 목과 몸통의 경계에 앞다리(날개는 앞다리의 변형이다)가 형성되기 때문에 쥐와 거위는 목 아래부터 앞다리나 날개가 형성된다. 그런데 뱀은 목 없이 두개골 밑에 바로 몸통이 붙은 형태여서 앞다리가 아예 없다. 이러한 형태의 차이는 위에 설명한 혹스 유전자 중 하나인 혹스c6 유전자가 발현하는 위치가 다르기 때문입니다. 유전자 하나 변한 걸로 이정도의 표현형이 나올 수 있습니다..
https://secure.natureasia.com/korea/nature/updates/index.php?i=6174&issue=7065
돌연변이 축적에 따른 유전자 변형 발현 (네이처) 이런 논문도 있군요^^
서로 다른 12종의 Drosophila에 대한 실험을 통해서 자연적으로 발생하는 돌연변이가 아주 빠른 속도로 유전자 발현 변화를 유발한다는 사실이 밝혀졌다. 자연적인 돌연변이가 축적되도록 하여 200세대가 지나게 되면, 유전자 발현의 진화가 전체의 40% 유전자에서 확인되었다. 이러한 변이는 전화를 유도하는 기폭제가 될 수 도 있지만, 서로 다른 종에 대한 진화 속도에 대한 관찰을 통해서, 자연적인 돌연변이가 물리적, 발생학적, 또는 다른 요인에 의해서 억제된다는 사실을 확인할 수 있었다.
새로운 종이 안 생긴다?? 아? 런던 지하철 모기 종분화.. 생식/섭식 격리로 인한 초파리 이소성 종분화
Tragopogon 3 종분화 등등 현대 종분화를 다 무시하는군요.. 종분화를 무슨 개가 고양이 되는 걸로 생각하는 겁니까??
만약, abc라는 염기에 결합이 생기려면 마치 26^3이 있어야만 할 것 같지만 abd, abe, aec 같은 임의의 결합도 어느정도 돌연변이 유발 가능성이 높다는 것입니다..
노새(말+당나귀), 라이거(사자+호랑이) <<< 이건 다른종끼리 교배한거니까 당연히 더이상 번식이 안되지 ㅡㅡ;;
진화론에서 말하는 돌연변이는 같은 종끼리 교배할때 생기는 돌연변이 말하는건데여--;;
글은 소위 ~~증후군이라고 불리울만한 돌연변이만 예로 들면서 진화가 불가능하다고 하고있죠. 하지만 진화론도 그런 돌연변이가 진화를 드라이브하고 있다고 말하고 있지 않습니다.
일반인들도 쉽게 범할 수 있는 진화개념의 잘못된 오개념을 그대로 밟으신게 아닌가 생각이 듭니다. mutation의 대부분은 해롭게 작용하고 그마저도 대부분 수복기작에 의해 축적이 되기 힘들다고 볼수는 있지만 지질학에서의 지질 변화에서 볼 수 있듯이 진화를 어떠한 시간 과정이 아니라 아주 오래전부터 지속되오고 계속 진행하는 과정으로 보았을 때는, mutation의 영향을 결코 무시할수 있는 수준이 아니지 말입니다..
그리고 과연 생명체는 유전정보의 안정성과 mutaiton 중에 어떤 것을 원할까요? 진화는 의도적으로 mutation을 증가시키고, 그 생명체가 원해서, 필요에 의해서 이뤄지는게 아닙니다.
biotech.korea.ac.kr/lab/jsshin/class/200901KyoDaeWon/Chapter16.ppt
(주소창 붙여넣기 요망)
위에 제가 가지고 있는 생물학 자료 중 PPT 31페이지에 이런게 있근여? 교정판독/수선 기능 수복기작들 고려한 돌연변이 발생확률=>
"약 100억 개의 뉴클레오티드 당 1개의 오류 확률; 초기 염기쌍 오류는 약 100000 염기쌍 마다 1번의 오류" 100억이라, 10000000000=E10,
체세포의 후천 돌연변이가 유전안된다고 하고 돌연변이 대부분이 중립 돌연변이 거나 해롭다 해도..
남자가 한번 ㅌㅌㅌ 사정하는데 나오는 정자의 갯수는 대략 2억개 넘죠? 50번 ㅌㅌㅌ 하면 그중 한마리는 삑사리난놈이 나온다는거네요? 아니.. ㅌㅌㅌ 한번만 해도 삑사리 난 넘들 수도 꽤 많이 나올껄. 정자 한마리 만드는데 필요한 뉴클레오티드 복제 수까지 감안한다면..
(생식세포는 일반세포랑 약간 다르다고 해도)
그리고 인류처럼 60억 인구로 바글대며 살지 않더라도 개체수가 수천 수만에 이르면 그 숫자도 또 무시하면 서운해집니다. 미생물로 가면 개체수가 억단위로 나갈테니, 100억번에 한번있는 유전자 오류가 돌연변이를 막을만한 숫자가 못되는군요.
참고로 Weismann이 이야기한 생식질연속설은 유성생식 동물에 제한되어야 마땅하지. 이분법이나 삽목번식 등 무성번식이 가능한 식물은 체세포에서 일어난 돌연변이도 후대로 연결되기 마련이지. 특히 식물의 경우는 체세포가 자라서 생식세포가 되므로 생식질과 체세포질 간의 구분이 없지. 예를 들어 나무종자가 발아하여 천년을 자라면 수많은 정단분열조직을 가지게 되고 그 정단분열조직에서 꽃이 피고 열매가 달리게 되지. 그러니까 나무의 줄기를 형성하는 세포들은 그 나무의 세포에서 발생한 돌연변이 이벤트의 오랜 기록인 셈이지. 따라서 극단적으로 이야기하자면 한 그루 나무를 구성하는 모든 정단분열의 유전적 조성은 모두 다를 수 있어. 게다가 자가수정으로 수많은 종자를 매년 생산하므로 진화의 속도는 그대의 생각보다 훨씬 빠를 수 있다는 거...정자세포 돌연변이 뿐만 아니라 뭐 제노믹 임프린팅이나 maternal gene (모계효과 : 모계물질이 개체발달단계에 영향 미치는 거..모성유전이랑 자꾸 햇갈림^^;)도 고려하고, 난자 돌연변이도 충분히 일어날 수 있고
돌연변이의 수복기작이 있어도 돌연변이는 나오고.. 염색체의 양적변화부터 트란수포존에 의한 변이 등 돌연변이 기작도 꽤 많은데 말입니다..또 불일치 복구 등 그 수복기작으로도 오류는 발생하는데 말입니다. 대부분의 돌연변이가 열등하다 우성이다 기준을 뭐로 정할 겁니까??
원숭이 타이핑 확률 논하기 전에 환경압부터 따져야 되지 않겠습니까?
http://blog.naver.com/ohryan77/60063931334
또한 체세포 변이가 유전이 안되지만 염색체(이를 구성하는 DNA)는 염색사라는 형태로 DNA chain과 히스톤이라는 단백질이 염주알 엮여있듯이 연결되고 돌돌 말린 패킹상태이지만
이 패킹의 구조적 변화와 이에 의한 유전자 발현, 돌연변이 발생 확률도 변화가 생기고 이것마저도 유전되는 <후성유전 Epigenetics>도 엄연히 진화 메커니즘 중 하나인데 말입니다..
자꾸 원숭이 타이핑 확률 가지고 돌연변이 발생 확률이 100억 분의1이고 확률론 따지는 창조설자에겐 그냥 이 무식한 비유가 그들 수준에겐 딱 알맞은 대응이라 생각...
진화론에서 단순히 돌연변이 빈도를 측정하는것은 의미가 없슴. 어떤 환경인지 선택적 압력을 가할수 있는지 그런 조건하에서 돌연변이는 진화적 의미를 갖게됨, 현재 존재하는 생물의 유전자를 가지고 돌연변이 빈도를 계산하는건 지금 이 환경에서 앞으로 진화가 일어날 가능성을 측정하는것임. 당근 가능성은 거의 0에 가까울수 밖에. 환경의 변화가 없고, 그상황에선 이상태를 유지하려는 (homeostasis) 관성이 해당 생물체의 유전적 성향을 유지시키는데, 당근 돌연변이는 억제되지. 이런 biology1수준만 되도 이해하는 걸 가지고 [현실은 돌연변이를 통한 진화가 안 일어난다는 것입니다. 확률 계산도 그렇고] 라는 궤변 하지 말라그래..
[모든 다양성의 원료는 돌연변이다. 이 말에는 많은 의미가 담겨 있으며 그 때문에 내가 당장이라도 해명하고 싶은 돌연변이에 대한 널리 퍼진 두 가지 오해를 낳는 데 일조하기도 했다.
첫째는 모든 돌연변이는 나쁘다는, 즉 생산적이지 않고 파괴적이라는 것이다. 이는 얼음물고기의 예가 증명하듯 완전히 틀린 말이다. ... ... 두 번째 오해는 만일 돌연변이가 무작위로 생긴다면(실제로 무작위로 생긴다), 생물들이 가지고 있는 복잡성과 질서가 그런 무작위적인 과정을 통해 생겼을 리 없다는 것이다. 이 오해는 돌연변이와 선택을 구별하지 못해서 일어난 것이다.]
[...가장 흔한 실수는 잘못된 철자가 대신 들어가는 '치환'이다. 오타라고 볼 수 있다. 그 밖에, 한 영역에 철자들이 빠지거나 추가되는 삽입과 결실도 일어난다. 복사하고 붙일 때에도 실수가 일어난다. 이 때 텍스트의 중복이 일어난다. 몇 개의 철자가, 또는 한 유전자가 통째로, 혹은 여러 유전자들이 중복되는 일은 자주 일어난다.(따라서 유전자 중복은 큰 어려움 없이 DNA의 내용물을 늘리는 방법이다...(생략) )]
Making of the fittest 한역판 [한 치의 의심도 없는 진화 이야기]
http://blog.naver.com/juga6261?Redirect=Log&logNo=20069961995
침묵 돌연변이들의 가치
렌스키 박사 연구팀의 장기간 대장균 종분화 진화 실험 e. coli long-term evolution experiment 에서 4만세대 동안 변이해서 기초적인 시트르산 회로가 나타나서 글루코스(포도당) 뿐만 아니라 구연산도 에너지로 쓸 수 있게 진화되었거든?? 균주 간 변이 차이는 무려 50개다..(즉 mutation 이 50개)거든?? 이 내용은 리처드 도킨스 신간 - 지상 최대의 쇼 에도 나오고 말이다..
논문 줄까??
http://zariski.egloos.com/2070410 http://en.wikipedia.org/wiki/E._coli_long-term_evolution_experiment http://myxo.css.msu.edu/lenski/pdf/2004,%20Plant%20Breeding%20Reviews,%20Lenski.pdf
이것은 세포 성격이 완전 바뀐 결과이다... 유전자가 3만개에 인트론(비암호화 유전자) 줄줄이 있는 사람이랑 딱 4200여 개의 유전자(그것도 99%가 암호 유전자 엑손)인 대장균이랑 같냐?? 단순히 점 돌연변이가 아니라 50개가 유전자 수준의 변이도 다 포함된 거거든?? 한 염기가 바뀌는 SNP들이 주루룩 일어났고, 빨간색은 결실(deletion), 파란색과 녹색은 삽입, 오렌지색은 inversion을 가리킵니다. 2만 세대, 4만 세대를 거치면서 우굴우굴 변이들이 겹쳐서 나타났고 그게 계속 축적 되면서 나중에 가서는 상당히 다른 성격의 대장균이 되었다는 게 연구결과의 요지다
http://blog.naver.com/tldnjs1393/100085982411
유익한 돌연변이가 생각보다 훨씬 많이 일어날 수 있다는 실험결과입니다. 다만 그 '유익한 돌연변이들' 가운데 '가장 유익한 돌연변이' 하나만 살아남기에 '유익한 돌연변이는 극히 희귀하다'고 관찰될 수 있다는 것이죠. 유익한 돌연변이 확률은 생각보다 높습니다.. 게다가 세대가 증가할수록 그 확률도 생각보다 빠르게 증가합니다.
