유전자는 세포 성장과 분열을 어떻게 조절합니까?

발달 유전학은 유전자가 유기체의 생애 주기 전반에 걸쳐 성장과 발달을 제어하는 ​​방법에 대한 연구입니다. 그리고 세포 분열은 성장과 발달의 일부입니다. 그러나 유전자는 어떻게 세포 분열과 세포 성장을 제어합니까?

1. 세포 성장이란 무엇입니까?

의 기능 단백질과 몸을 만드는 데 필요한 정보를 한 세대에서 다음 세대로 전달하는 것입니다. 난모세포 새로 수정된 세포는 단일 세포에서 배아로, 그리고 나서 성체 유기체로 변형시키는 데 필요한 모든 정보를 포함하는 유전자 세트를 가지고 있습니다. 하나의 세포가 새로운 사람(또는 새로운 개구리, 새로운 떡갈나무)으로 변화하는 과정을 발달이라고 합니다.

개발 과정에서 복잡한 구조는 단순한 구조에서 진화합니다. 하나 성체로 변신하는 단일 유기체. 단순한 것에서 복잡한 것이 어떻게 형성됩니까? 그리고 유전자는 어떻게 세포 성장을 조절합니까?

단일 세포에서 유기체를 만드는 데는 세 가지 중요한 과정이 포함됩니다.

  • 세포 분열: 세포는 더 많은 세포를 만들기 위해 분열합니다.
  • 세포 분화: 세포는 신경 세포에서 근육 세포에 이르기까지 신체에서 특정 작업을 수행하기 위해 다양한 유형의 세포로 변형됩니다.
  • 형태: 세포 그룹은 유기체의 구조를 만들기 위해 이동하고 모양을 변경합니다.

유전자는 이러한 모든 과정을 제어하는 ​​데 중요한 역할을 합니다. 유전자에는 세포가 단백질을 만드는 데 필요한 정보가 들어 있습니다. 마치 살아있는 유기체를 위한 레시피처럼요. 다른 유전자는 다른 단백질을 만드는 데 필요한 정보를 포함하고 다른 단백질은 세포에서 다른 작업을 수행합니다. 세포가 만드는 단백질은 그것이 되는 세포의 유형을 결정하며 성인 인간에는 약 350가지 유형의 세포가 있습니다.

세포는 유전자 작동 방식의 변화로 인해 다른 세포 유형으로 변합니다. 일부 유전자는 활성화(켜짐)되고 일부 유전자는 비활성화(꺼짐)됩니다. 결과적으로 세포는 특정 단백질 세트를 생성합니다. 예를 들어, 신경 세포는 신경 세포를 만드는 데 필요한 단백질만 생산하고 근육 세포는 근육 세포를 만드는 데 필요한 단백질만 생산합니다.

그러나 세포는 어떻게 유전자를 켜고 끌까요? 그리고 더 중요한 것은, 어떤 유전자를 켜고 어떤 유전자를 꺼야 하는지 ‘알는’ 것입니다. 그 해답은 다른 유전자의 활동을 조절하는 단백질을 만드는 특별한 조절 유전자에 있습니다. 예를 들어, homeotic 또는 homeobox 유전자는 배아의 신체 발달의 기본 계획을 수립하고, 앞면과 뒷면을 분리하고, 올바른 위치에 올바른 신체 구조를 만드는 다른 유전자의 전체 세트를 제어합니다.

유전자가 다른 유전자의 활동에 영향을 줄 수 있는 한 가지 방법은 전사 시작 시 DNA의 특정 조절 부위에 결합하는 전사 인자라는 단백질의 생산을 통해 유전자를 켜고 끄는 것입니다.

세포 분열을 제어하는 ​​유전자, 세포가 단백질을 만드는 데 필요한 정보를 포함
세포 분열을 제어하는 ​​유전자, 세포가 단백질을 만드는 데 필요한 정보를 포함

2. 유전자는 어떻게 세포 분열을 조절합니까?

많은 유전자가 세포 성장과 분열의 조절에 관여합니다. 세포는 세포 주기로 알려진 조직적이고 단계적인 방식으로 스스로를 갱신합니다. 이 프로세스의 엄격한 규정은 다음을 보장합니다. ADN 분열하는 세포가 제대로 복제되고 DNA의 오류가 수정되며 각 딸세포는 완전한 염색체 세트를 받습니다.

세포 주기에는 차단점이라는 체크포인트가 있어 특정 유전자가 문제를 확인하고 문제가 발생하면 세포 주기를 일시 중지하여 복구할 수 있습니다.

세포의 DNA에 복구할 수 없는 오류가 있는 경우 세포 사멸을 겪을 수 있습니다. Apoptosis는 신체가 더 이상 활동적이지 않거나 필요하지 않은 세포를 제거하는 데 도움이 되는 일생 동안 일반적인 과정입니다.

세포 사멸을 겪는 세포는 분해되어 대식세포라고 하는 일종의 백혈구에 의해 재활용됩니다. Apoptosis는 암을 유발할 수 있는 유전적으로 손상된 세포를 제거하여 신체를 보호하며, 배아 발달과 성체 조직의 유지에 중요한 역할을 합니다.

세포주기의 정상적인 조절을 방해하면 다음과 같은 질병이 발생할 수 있습니다. . 세포 주기가 통제되지 않고 진행됨에 따라 세포는 무질서하게 분열하고 유전적 오류를 축적할 수 있습니다. 암성 종양.

참조 출처: medlineplus.gov