시스트론
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1. 개요
시스트론은 유전학 용어 중 하나로, 시모어 벤저가 '유전의 기본 단위'라는 제목의 기사에서 처음 사용했다. 시스트론은 작동 테스트를 통해 정의되며, 대부분의 유기체에 적용 가능한 상보성 테스트를 통해 확인한다. 리처드 도킨스는 저서 '이기적 유전자'에서 시스트론이 선택 단위라는 점에 반대하며, 유전자를 더 큰 단위로 정의한다. 시스트론은 오페론과 관련되어 사용되며, 폴리시스트로닉 오페론은 여러 시스트론을 포함할 수 있고, 일반 유전자는 모노시스트로닉이다.
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| 시스트론 | |
|---|---|
| 정의 | |
| 설명 | 시스트론은 유전학에서 유전자의 기능적 정의로, 상보성 시험에서 유전적 기능을 수행하는 DNA 영역을 의미함. |
| 어원 | 시스트론(cistron)은 상보성(cis-trans complementation test) 시험에서 비롯된 용어임. |
| 특징 | 시스트론 내의 돌연변이는 서로 상보성을 나타내지 않음. |
| 관련 용어 | 시스트론은 단백질을 암호화하는 DNA 서열인 유전자와 밀접하게 관련됨. |
| 예시 | 락 오페론(lac operon)의 lacZ, lacY, lacA 유전자는 각각 하나의 시스트론에 해당함. |
| 중요성 | 시스트론 개념은 유전자 구조와 기능 연구에 중요한 역할을 함. |
2. 역사
시스트론과 유전자라는 단어는 생물학이 발전하기 전에 만들어졌으며, 이 용어들이 가리키는 개념이 실질적으로 같다는 것이 분명해지기 전이었다. 이러한 역사적 명명 관행은 생명 과학 분야에서 많은 동의어의 원인이 되기도 했다.
시모어 벤저는 '유전의 기본 단위'라는 제목의 논문에서 시스트론이라는 용어를 처음 사용했다.[4] [2] 시스트론은 대부분의 유기체에 적용 가능한 작동 테스트로 정의되었으며, 이는 때때로 시스-트랜스 테스트라고 불리지만, 더 흔히는 상보성 테스트라고 불린다.
리처드 도킨스는 그의 저서 ''이기적 유전자''에서 시스트론이 선택 단위라는 점과 그것이 최고의 유전자 정의라는 점에 대해 '반대'했다. 그는 시스트론의 존재나 그것이 기본적이라는 것에 반대하는 것이 아니라, 자연 선택이 그것들을 선택한다는 생각에 반대한다. 그는 과거 생명체 발달의 초기 시대에는 그랬지만, 더 이상 그렇지 않다고 주장한다. 그는 유전자를 더 큰 단위로 정의하며, 다른 사람들은 지금 유전자 클러스터라고 부를 수도 있으며, 이를 선택 단위로 정의한다. 그는 또한 시스트론과 유전자보다 더 일반적인 복제자를 이 유전자 중심 진화 관점에서 정의한다.
2. 1. 용어의 기원
시스트론과 유전자라는 단어는 생물학이 발전하기 전에 만들어졌으며, 이 용어들이 가리키는 개념이 실질적으로 같다는 것을 분명히 했다.시스트론이라는 용어는 시모어 벤저가 '유전의 기본 단위'라는 제목의 논문에서 처음 사용했다.[4] 시스트론은 때때로 대부분의 유기체에 적용할 수 있는 시스-트랜스 테스트(Cis-Trans Test)로 불리는 작동 테스트에 의해 정의된다.
리처드 도킨스는 그의 저서 ''이기적 유전자''에서 시스트론이 선택 단위라는 점과 그것이 최고의 유전자 정의라는 점에 대해 '반대'한다. 그는 시스트론의 존재나 그것이 기본적이라는 것에 반대하는 것이 아니라, 자연 선택이 그것들을 선택한다는 생각에 반대한다. 그는 과거 생명체 발달의 초기 시대에는 그랬지만, 더 이상 그렇지 않다고 주장한다. 그는 유전자를 더 큰 단위로 정의하며, 다른 사람들은 지금 유전자 클러스터라고 부를 수도 있으며, 이를 선택 단위로 정의한다. 그는 또한 시스트론과 유전자보다 더 일반적인 복제자를 이 유전자 중심 진화 관점에서 정의한다.
2. 2. 개념의 발전
생물학이 발전하기 전 '시스트론'과 '유전자'라는 단어가 만들어졌으며, 이들이 언급한 개념이 실질적으로 동등하다는 것이 명확해졌다.'시스트론'이라는 용어는 시모어 벤저가 '유전의 기본 단위'라는 제목의 논문에서 처음 사용했다.[4][2] 시스트론은 대부분의 유기체에 적용 가능한 작동 테스트로 정의되었으며, 이는 때때로 시스-트랜스 테스트라고 불리지만, 더 흔히는 상보성 테스트라고 불린다.
리처드 도킨스는 그의 저서 ''이기적 유전자''에서 시스트론이 선택 단위라는 점과 그것이 최고의 유전자 정의라는 점에 대해 '반대'한다. 그는 시스트론의 존재나 그것이 기본적이라는 것에 반대하는 것이 아니라, 자연 선택이 그것들을 선택한다는 생각에 반대한다. 그는 과거 생명체 발달의 초기 시대에는 그랬지만, 더 이상 그렇지 않다고 주장한다. 그는 유전자를 더 큰 단위로 정의하며, 다른 사람들은 지금 유전자 클러스터라고 부를 수도 있으며, 이를 선택 단위로 정의한다. 그는 또한 시스트론과 유전자보다 더 일반적인 복제자를 이 유전자 중심 진화 관점에서 정의한다.
3. 정의
시스트론은 폴리펩타이드를 암호화하는 DNA의 한 부분으로, 진핵생물에서는 주로 단일 시스트론, 세균 및 원핵생물에서는 주로 다중 시스트론 구조를 가진다.
3. 1. 상보성 테스트
어떤 염색체 위치에서 돌연변이가 배수성 유기체(염색체가 쌍을 이루는 곳)에서 열성 형질 변화를 일으킨다고 가정해 보자. 한 쌍의 두 염색체 모두 돌연변이(동형 접합 돌연변이)를 가지지 않는 한, 유기체는 야생 표현형(일반적인 특성)을 보일 것이기 때문에 그 돌연변이는 열성이라고 한다. 마찬가지로 다른 위치에 동일한 열성 형질 변화를 일으키는 돌연변이가 있다고 가정하자. 만약 어떤 한 염색체에는 첫 번째 돌연변이를 가지고 있고, 쌍을 이루는 염색체에는 두 번째 위치에 돌연변이를 가진 유기체가, 이 두 돌연변이에 대해 동형 접합이 아님에도 불구하고 열성 형질을 나타낸다면, 두 돌연변이는 동일한 시스트론 내에 있다고 할 수 있다. 반대로 야생형 형질이 발현된다면, 이 돌연변이들은 서로 다른 시스트론/유전자에 속한다고 할 수 있다.예를 들어, 오페론은 인접한 RNA를 생성하기 위해 전사되는 DNA이지만, 하나 이상의 시스트론/유전자를 포함한다. 오페론은 폴리시스트로닉(polycistronic)이라고 하며, 일반적인 유전자는 모노시스트로닉(monocistronic)이라고 한다.
3. 2. 오페론과 시스트론
오페론은 RNA의 연속적인 부분을 생성하기 위해 전사되는 DNA의 한 구역이지만, 하나 이상의 시스트론/유전자를 포함한다. 오페론은 다중 시스트론이라고 하며, 일반적인 유전자는 단일 시스트론이라고 한다.참조
[1]
서적
Genes VII
https://archive.org/[...]
Oxford University Press and Cell Press
[2]
서적
The Chemical Basis of Heredity
https://archive.org/[...]
Johns Hopkins Press
1957
[3]
서적
Genes VII
https://archive.org/[...]
Oxford University Press and Cell Press
[4]
서적
The Chemical Basis of Heredity
https://archive.org/[...]
Johns Hopkins Press
1957
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