진핵생물
핵막이 있는 생물
진핵생물(眞核生物, 영어: Eukaryota)은 진핵세포를 가진 생물을 말한다. 진핵세포(眞核細胞)는 세포 내에 핵으로 대표되는 다양한 세포소기관을 가진 세포들을 통칭하는 이름이다. 세포소기관 중 미토콘드리아나 엽록체는 과거 진화 과정에서 외부의 원핵세포들이 세포내 공생체로 도입된 경우로 생각되며, 그 외의 소기관들도 각각 특정한 업무를 수행하도록 분화되어 있다. 원핵세포의 DNA와는 달리, 진핵세포의 DNA에는 필요 없는 부분(인트론)이 대단히 많이 존재하며, 따라서 필요한 부분(엑손)을 이어서 mRNA를 만들게 된다. 또한 리보솜은 원핵세포보다 큰 80S이다.
진핵생물
손)을 이어서 mRNA를 만들게 된다. 또한 리보솜은 원핵세포보다 큰 80S이다.
진핵생물
진핵생물의 생물다양성(왼쪽 상단부터 시계방향으로: 가위벌, 그물버섯, 섬모충, 페르시아미나리아재비, 좁쌀공말, 침팬지)
생물 분류ℹ️
역:
진핵생물역(Eukaryota)
(Chatton, 1925) Whittaker & Margulis, 1978
상군[2] 및 계
원시색소체생물(Archaeplastida)
식물계(Plantae)
하크로비아(Hacrobia)[1]
SAR 상군(SAR group)
부등편모조류(Stramenopiles)
피하낭류(Alveolata)
리자리아(Rhizaria)
디스코바(Discoba)
로우코조아(Loukozoa)
아메바류(Amoebozoa)
후편모생물(Opisthokonta)
동물계(Animalia)
균계(Fungi)
헤미마스틱스류(Hemimastigophora)
진핵생물은 단계통군으로 나타나며, 3개의 생물 역 중 하나를 구성한다. 나머지 2개의 역은 세균과 고균으로, 원핵생물로 불리며 이상과 같은 특징을 갖고 있지 않다. 진핵생물은 모든 생명체 중에서는 일종의 소수이다. 심지어 인체에는 사람의 세포 수보다 10배나 많은 미생물이 들어 있다.[3] 그러나 진핵생물은 계 수가 가장 많다. 3개의 역 중에 거의 가장 많은 종이 알려져 있다.
도메인 분류
2014년이 되자 지난 20년간의 계통발생학 연구에서 대략적인 합의가 나타나기 시작했다.[5][6] 대부분의 진핵생물은 아모르페아(단편모생물 가설과 구성이 유사)와 식물과 대부분의 조류 계통을 포함하는 디포다(이전의 쌍편모생물)라는 두 개의 큰 계통군 중 하나에 속할 수 있다. 세 번째 주요 그룹인 엑스카바타는 측계통군이기 때문에 공식적인 그룹으로 폐기되었다.[7]
다음에 제안된 계통발생에는 엑스카바타 생물군 중 단 하나의 그룹(디스코바)만 포함되어 있으며[8] 피코조아가 홍조식물의 가까운 친척이라는 2021년 제안이 포함되어 있다.[9] 프로보라는 2022년에 발견된 미생물 포식자 집단이다.[10] 메타모나다는 아마도 디스코바, 아마도 말라이모나스문의 자매일 가능성이 있어 배치하기 어렵다.[5][11][12]
본문 그림 참조 할것
생명의 나무 분류 참조
인트론
DNA에서 단백질을 만드는 정보를 가지고 있지 않은 부분
진핵세포의 DNA에는 원핵세포의 DNA와 달리 실제로 단백질을 합성하는 부분과 아무런 의미가 없는 부분이 섞여서 존재하고 있다. 이때 의미없는 부분을 인트론(Intron)이라 한다. 따라서 진핵세포에서는 DNA에서 mRNA를 만드는 전사(transcription) 과정에서 의미있는 부분인 엑손끼리 잘라 잇는 과정을 거치게 된다.
유전자에서 인트론과 엑손의 위치 모식도
인트론은 단백질을 만드는 데 관여하지 않는 DNA 부분으로 전사과정에서 pre-mRNA를 만드는 데 사용되지만 matured mRNA를 만드는 데 쓰이지 않고 잘려진다. 인트론은 진핵생물에서 흔하게 볼 수 있지만 원핵생물에서는 그렇지 못하고 tRNA, rRNA만 존재한다. matured mRNA에 남아있는 DNA전사부분을 엑손(exon)이라 한다. 인트론의 개수와 길이는 종(種)간에서뿐만 아니라 종 내부에서도 다르다. Takifugu rubripes라는 복어는 인트론이 거의 없지만 포유류나 개화식물의 경우 엑손의 길이보다 길고 많은 수의 인트론을 가지고 있다.
pre-mRNA에서 mRNA 절단 과정 도식
한 유전자(gene)에서 여러 가지 단백질을 생산하기 위해서 인트론은 유전자의 대체삽입(alternative splicing)을 허용하기도 한다. 대체삽입을 포함한 mRNA의 절단은 다양한 신호분자에 의해 수행된다. 예전에는 쓰인 적이 있지만 현재에는 쓰이지 않는 오래된 코드를 포함하기도 한다.
인트론의 대부분의 서열들은 알려진 기능이 없는 쓰레기 DNA라고 여겼지만 짧은 염기서열의 반복은 효과적인 mRNA절단에 영향을 미친다는 것이 밝혀졌다. 인트론 절단의 향상(intronic splicing enhancers)에 대한 정확한 과정은 알려져 있지 않지만 전사과정에서 스플라이오솜(spliceosome)을 안정화시키며 단백질과 결합하는 부위로 작용할 것으로 보인다.
인트론의 발견으로 1993년 Phillip Allen Sharp와 Richard J. Roberts는 노벨 의학상을 수상했다.
I 그룹과 II 그룹 인트론은 스스로 잘려지는 인트론이다. 전사된 primary RNA를 절단을 촉매하는 리보자임(ribozyme)으로 불리며 RNA의 촉매제로서의 기능이 발견된 데 의의가 있다. 스스로 잘려지는 인트론의 발견자 Thomas Cech는 Sidney Altman과 1989년 노벨화학상을 공동수상하게 되었다.
인트론의 진화
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인트론의 기원은 액틴과 같은 잘 보존된 유전자군에서 활발하게 연구되었다. 인트론의 진화적 기원에 대해서는 2가지 유력한 이론(초기모델, 후기모델)이 있다. 초기 인트론 모델에서는 조상의 유전자가 많은 수의 인트론을 포함했으나 진화를 거치고 종이 분화되면서 소실되거나 달라졌다(서로 다른 종의 유사한 기능의 유전자에서 비슷한 인트론 양식을 보이기도 한다.)고 주장한다. 후기 모델에서는 새로운 인트론의 도입을 위해 어떠한 사전조치를 한다고 가정하고 이 때문에 특정 유전자 변이의 같은 장소에서 유사한 인트론이 나타난다고 주장한다. 전혀 다른 2개의 종에서 같은 인트론 유형을 나타나는 수렴진화현상이 나타날 수 있다고 주장한다. 인트론 엑손의 구조변화는 점진적이고 주기적이며 코딩순서의 진화와는 별개로 일어난다.
https://ko.m.wikipedia.org/wiki/%EC%9D%B8%ED%8A%B8%EB%A1%A0