우리 몸의 DNA는 어디서 와서 어떻게 생명을 다스릴까?

우리 몸의 DNA는 어디서 와서 어떻게 생명을 다스릴까?

 

유전자의 본체는 DNA다.

DNA는 이중나선이다.

DNA는 코일처럼 압축되고 히스톤 단백질이 첨가되어 염색사가 된다.

염색사는 다시코일처럼 압축되어 동원체를 가지는 짧은 염색체가 된다.

체세포에는 모양과 크기가 똑 같은 염색체가 두개씩 있는데 이드를 상동염색체라고 한다.

상동염색체는 각각 부모로부터 온다.

 

사진은 이중나선의 DNA

 

우리 몸의 모든 세포 속에는 똑 같은 염색체가 둘씩 있는데 이들을 상동염색체라고 한다. 상동염색체는 각각 부모로부터 온다. 염색체가 풀어지면 염색사가 되고, 염색사가 풀어지면 2중나선이 된다.

 

우리 몸은 원래 하나의 세포인 수정란에서 출발한다.

수정란이 세포분열을 해서 사람으로 만들어져 태어난다.

우린 태어나서도 세포분열은 계속되어 점점 세포 수는 증가한다.

세포수의 증가가 바로 생장이다. 자란다는 것은 세포 수가 증가한다는 뜻이다.

어른이 되면 50조~60조개의 세포 수를 가진다고 한다.

사람으로 태어나고 키가 크고 사춘기를 맞고 자손을 번식시키는 것 모두가 다 유전자의 명령으로 이루어진다.

우리 몸의 유전자는 부모로부터 물려받았으며 부모는 조부모의 유전자를 물려받았다. 그래서 우린 혈육을 닮는다.

우리를 지배하는 유전자는 우리 몸 속 어디에 있을까?

바로 우리 몸을 이루는 세포 속의 핵 안에 있다.

 

그림은 동물과 식물 세포의 반반이다.

한가운데 노란색 부분이 핵이다.

핵 안에 토막난 선이 염색사고 염색사 속에 DNA가 압축되어 있다.

 

 

그림은 동물세포

 

 

 

핵은 세포의 세포질로 둘러싸여 있다.

핵은 보통 세포의 한 가운데 있다.

DNA는 왜 핵 안에 있을까?

DNA 속에는 아주 많은 유전자가 들어있고 그 유전자들이 바로 우리의 생명을 다스리기 때문에 아주 중요하기 때문이다. DNA 이중나선은 유전자 보호를 위해서 히스톤 같은 단백질로 둘러싸이고 압축 코일처럼 웅크리고 있어 실처럼 보이는데 특정한 색소에 염색이 잘되어 염색사라 한다. 염색사는 DNA의 집이다. 다만 유전자가 활동하는 부분의 염색사는 코일이 풀어지고 단백질 옷도 벗겨진다.

 

DNA는 어떻게 생명을 다스릴까?

하나의 세포는 핵과 세포질로 나눈다.

세포질에는 핵 속의 명령을 실행하는 여러 세포내 기관들이 있다.

핵 속의 DNA는 커서 세포질로 나갈 수가 없지만 RNA를 심부름꾼으로 두고 있다.

 

외줄의 RNA

 

RNA는 외줄이고 작고 짧아서 핵공을 통에서 세포질로 나올 수 있다.

DNA와 RNA 둘을 합해서 핵산이라 한다.

 

왜 핵산은 나선이고 DNA는 이중이고, RNA는 외줄일까? 

DNA가 나선인 것은 기본단위인 뉴클레오티드가 4종류가 있고 구조적으로 조금 달라서 그들이 연결될 적에 조금 뒤틀리기 때문이다. 

DNA가 이중이고 RNA가 외줄인 것은 DNA는 종족보존을 하는 한 영원히 복제를 거쳐 살아야 하기 때문이고, RNA는 DNA의 심부름꾼으로 심부름이 끝나면 죽는 운명이라서 짧고 가볍고 날렵하게 움직이다가 소임이 끝나면 없어져야 하기 때문에 외줄이다.

DNA는 유전자의 본체이고 RNA는 DNA의 유전암호를 전사해서 세포질로 나가 세포 기관을 통해서 DNA의 명령을 실행한다.

 

세포질에 있는 에너지 생산 공장인 미토콘드리아는 어머니로부터 물려받은 DNA를 가지고 있다. 왜 어머니로부터 물려받느냐면 미토콘드리아는 세포질에 있고 수정란의 세포질은 난자의 것이기 때문이다. 그래서 미토콘드리아의 DNA로 친자확인을 하기도 한다.

우리 몸을 이루는 모든 세포의 핵 속에는 다 똑 같은 유전자를 가지는 DNA가 있다. 그런데 각 조직이 갖는 세포의 생김새가 다르고 다른 일을 하는 것은 조직마다 발현되는 유전자가 다르기 때문이다. 간세포는 간에서 만일 할 수 있는 유전자만 활성화 되고 다른 유전자는 모두 불활성화 되어 있기 때문이다. 근세포는 근세포로 살 아 갈 수 있는 유전자만 활성화 되어 있고 뼈세포는 뼈세포로 살아 갈 수 있는 유전자만 활성화되어 있다. 언제 세포들의 운명이 결정될까? 발생과정 중에 낭배기 때 결정된다. 낭배기 이전의 포배기때 만들어지는 배반포 세포들은 세포들의 운명이 결정되지 않는 시기이기 때문에 줄기세포가 될 수 있다. 운명이 결정되지 않는 세포가 줄기세포가 된다. 따라서 피부세포라도 불활성화된 유전자를 활성화 시킨다면 줄기세포가 될 수 있다.

우리가 가진 DNA는 우리라는 생명체가 태어나 오늘날의 사람이 되기까지 만들어진 모든 유전자를 가지고 있다. 유전자 발현에는 순서가 있다. 그 순서대로 우린 사람으로 태어나고 살아간다. 만약에 유전자 발현순서가 잘못되고도 살아남으면 돌연변이가 된다.

2010.10.8.  林 光子