[유전학] 6.2 : mitochondrial DNA(미토콘드리아 DNA), chloroplast DNA(염색체 DNA)

 

 

이번 포스트에서는 mitochondrial, chloroplast DNA 자체에 대해 조금 더 자세히 알아보자.

 

 

 

endosymbiotic theory, 즉 세포내 공생설에 따르면 mitochondria와 chloroplast들은 모두 과거 원시세포(핵, ER은 포함)에 호흡을 하는 prokaryote(원핵생물)가 들어와 공생하게 되고, 이후 광합성을 하는 prokaryote가 들어와서 공생하게 된 결과 세포 내에 존재하게 되었음.

 

 

이 때 흥미롭게도 원래 prokayote들은 수천개의 gene들을 가지고 있었으나 이들이 세포 내에서 공생하게 되면서 대부분의 gene들이 핵으로 이동함.

 

 

 

우선 chloroplast DNA(cpDNA)에 대해 먼저 알아보자.

 

 

 

cpDNA는 circular(고리형)한 형태이고(prokaryote 유래이기 때문에 당연한 사실) 또 histone과 같은 chromosomal protein(염색체 관련 단백질)이 없음.

 

 

한편 지구상 식물들의 cpDNA genome size를 비교할 시 100kb~225kb 정도로 거의 크기가 비슷함. 이는 원래 기이 있었음을 시사하는 또 다른 증거이기도 함. (심지어 내부 내용물, 순서까지 비슷함)

 

 

이들 cpDNA에 mutation이 생길 시 그 plant cell(식물세포)은 광합성을 제대로 못하게 됨.

 

 

 

 

다음으로 mitochondrial DNA(mtDNA)에 대해 먼저 알아보자.

 

 

 

 

mtDNA는 circular DNA이며 chromosomal protein이 함유되어 있지 않음.

 

 

mtDNA는 일반적으로 cpDNA보다 조금 작은 편이고, 종에 따라서 size variation이 상당히 큼(사람의 경우 16.6kb, arabidopsis의 경우 367kb임. 심지어 어떤 경우 원형이 아니라 선형으로 존재하기도 하는등 cpDNA에 비해 종간 다양성이 훨씬 큰 편임). 또 이들의 경우 intron(인트론)이 없고, 사람의 경우 크기가 작기 때문에 duplication 없이 필요한 gene들을 딱 하나씩만 가지고 있는 경우가 많음.

 

 

 

 

다음 포스트에서는 사람에서 mtDNA에 돌연변이가 발생했을 때 발생할 수 있는 질병들에 대해 알아보도록 하자.