[유전학] 15장 세균 유전자 발현 조절 정리본

소개

유전학 강의를 단순 암기식이 아닌 이해를 목적으로 정리한 필기본입니다. 교재에는 표면적인 내용만 다루고 있는 경우가 많아 이해를 위한 세부적인 내용까지 찾아 정리해두었고, 헷갈릴 만한 개념들은 따로 모아 정리를 해두었으니 공부에 도움되길 바랍니다! :)

목차

15.1 유전자 발현 조절과 발현 필요성
15.2 환경 조건과 세균 유전자 발현 조절
15.3 대장균에서의 젖당 체계; 유도적 체계
15.4 젖당 오페론 구조
15.5 조절성 돌연변이들의 발견
15.6 IPTG; 무상유도자에 의한 유전자 발현 조절 억제
15.7 오페론(operon) 모델: 음성적 조절
15.8 오페론 모델의 유전적 증거
15.9 젖당 유무에 따른 유전자 활성
15.10 CAP, CRP(대사물 활성화 단백질)에 의한 양성 조절
15.11 대장균에서의 트립토판 합성 체계; 억제적
15.12 세균 유전자 조절과 RNA
15.13 작은 비암호성 RNA(sRNA)에 의한 조절
15.14 CRISPR-Cas; 세균의 적응 면역 체계

본문내용

유전자 발현 조절과 발현 필요성

- 서로 다른 조건에서 세균 유전자 발현량 차 보임 (by 유전자 발현 조절 기구)

→ 세균 유전체 약 4,000개 폴리펩타이드 사슬 농도: 세포 당 5~10개에서 100,000개 사본까지 매우 다양

> 대장균: 하나의 세포 내에 다양한 농도의 유전자 산물 포함, 배지에 존재하는 영양물질 따라 대사 관여 효소 생산 조절

→ 필요성: 박테리오 파지 감염 대응

> 다세포 생물은 조직 별로 선택적 유전자 발현 조절 가능, 단세포인 세균도 상황 따라 유전자 발현 조절 가능

→ Up regulation: 낮은 농도로 유지하다가 필요 시 극적으로 농도 상승

- 세균 유전자 발현 연구 용이성

→ 짧은 생식 주기로 인해 단 시간에 똑같은 세포 클론 집단 형성 (= 순수 배양)

환경 조건과 세균 유전자 발현 조절

- 유전자 발현 종류
1. 지속적 유전자 발현: 환경의 화학적 조성 관계 없이 상시 발현 (= 구성적 발현)
2. 유도적 유전자 발현: 필요 시 발현 → 기질이 유도자(inducer)로 작용 (lac operon)
3. 억제적 유전자 발현: 환경 특정 분자들이 유전자 발현 억제 (Trp operon)
- 조절 성격
1. 음성적 조절: 조절분자에 의한 유전자 발현 억제 (lac operon, R 단백질) , (Trp operon)
2. 양성적 조절: 조절분자에 의한 전사 활성 (lac operon, CAP)

참고자료

· '유전학' 강의 자료