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1장

DNA·유전자·염색체를 같은 지도 위에 놓는다

DNA·유전자·염색체·게놈의 단위를 혼동하지 않고 구분해서 말할 수 있게 된다.

이 장에서 사용할 용어

DNA (deoxyribonucleic acid)
몸의 설계도가 되는 문자열입니다. A·T·G·C 의 배열로 생각합니다.
유전자 (gene)
DNA 중에서 특정한 기능에 관여하는 구간입니다.
염색체 (chromosome)
긴 DNA 를 접어서 정리한 단위입니다.
게놈 (genome)
그 생물이 가진 DNA 전체입니다.
체세포 (somatic cell)
몸을 이루는 보통의 세포입니다. 입문에서는 46 개의 염색체를 가진다고 정리합니다.
유전자형 (genotype)
어떤 대립유전자를 가지고 있는가 하는 조합입니다.
표현형 (phenotype)
실제로 관찰되는 특징입니다.
배리언트 (variant)
DNA 서열의 차이를 나타내는 중립적인 단어입니다.

이 장에서 사용할 「관점」

강좌 첫 페이지에서 소개한 5 가지 관점 중, 이 장에서는 「1. 단위를 맞춘다」를 집중적으로 연습합니다. DNA / 유전자 / 염색체 / 게놈을 같은 것으로 여기지 않고 구분해서 말하는 감각을 만듭니다.

먼저 「설명서의 비유」로 늘어놓는다

인간의 유전을 배우기 시작하면 DNA·유전자·염색체·게놈이 연이어 등장합니다. 여기서 가장 중요한 것은 이 4 가지를 같은 것으로 여기지 않는 것입니다.

DNA
문자의 배열 그 자체.
유전자
DNA 안의 「하나의 항목」.
염색체
긴 DNA 를 접어 정리한 단위.
게놈
설명서 전부.

비유하자면 DNA 는 문자열, 유전자는 그 안의 한 구간, 염색체는 긴 종이를 말아 정리한 것, 게놈은 책장 전체입니다. 이 순서가 머리에 들어가면, 나중에 「어디에 변화가 일어난 이야기인가」를 생각하기 쉬워집니다.

사람의 체세포는 46 개, 23 쌍으로 생각한다

입문에서는 사람의 체세포는 46 개 = 23 쌍의 염색체를 가진다고 정리합니다. 나중에 나올 난자와 정자는 그 절반의 수입니다.

여기서 「쌍」이란 같은 종류의 정보를 가진 염색체 2 개가 짝을 이루고 있는 상태를 가리킵니다. 1 개는 어머니에게서, 다른 1 개는 아버지에게서 받은 것이며, 이를 상동 염색체(homologous chromosomes)라고 부릅니다.

상동 염색체의 이미지
같은 종류의 정보를 가진 염색체가 어머니 유래 1 개 + 아버지 유래 1 개로 짝을 이루고 있는 상태.
1 번 염색체의 쌍
어머니 유래 1 번 + 아버지 유래 1 번 → 합계 2 개로 1 쌍.
이것이 22 쌍
1~22 번까지의 상염색체. 각각이 어머니 유래 1 개 + 아버지 유래 1 개의 짝.
+ 1 쌍
성염색체(XX 또는 XY).
합계 23 쌍 = 46 개
체세포의 입문 모델.

여기서 요점은 「46 개」와 「23 쌍」이 모두 같은 내용을 다른 표현으로 말하고 있다는 것입니다. 개수로 말하느냐, 쌍의 수로 말하느냐의 차이로, 「쌍 = 상동 염색체의 짝」이라고 이해하면 다음 장에서 「쌍의 한쪽씩이 생식세포로 전달된다」는 이야기가 부드럽게 들어옵니다.

이해도 확인 1 — 단위를 맞춘다

DNA·유전자·염색체·게놈을 같은 지도 위에 올려놓고, 혼동하지 않고 구분해서 말하는 감각을 확인합니다.

Q1. DNA·유전자·염색체의 관계로 가장 가까운 설명은 어느 것입니까?

긴 DNA 가 접혀서 염색체가 되고, 그 안에 많은 유전자가 있습니다.

Q2. 교과서적인 입문 모델에서 사람의 체세포는 합계 몇 개의 염색체를 가집니까? 반각 숫자로 입력해 주세요.

23 쌍을 2 개씩입니다.

Q3. 「게놈(genome)」에 가장 가까운 설명은 어느 것입니까?

하나의 유전자가 아니라, 세포나 생물에 있는 DNA 전체라는 관점입니다.

유전자형과 표현형은 같지 않다

유전자형(genotype)은 가지고 있는 유전적인 조합입니다. 표현형(phenotype)은 실제로 보이거나 측정할 수 있는 특징입니다.

유전자형
설계도 쪽의 정보. 어떤 대립유전자를 가지고 어떤 조합인가 하는 이야기입니다.
표현형
나타나는 결과. 외모, 검사값, 증상 등 실제로 관찰 가능한 것을 가리킵니다.

양자는 깊이 관련되어 있지만, 항상 1 대 1 로 단순하게 정해지는 것은 아닙니다. 나중에 나올 환경이나 다인자 장으로 이어지는 중요한 감각입니다.

「배리언트」는 『서열의 차이』라는 중립어

예전에는 mutation 이라는 표현이 널리 쓰였지만, 이 강좌에서는 먼저 배리언트(variant) = DNA 서열의 차이라는 중립적인 표현을 사용합니다.

여기서 중요한 것은 배리언트가 있다 = 곧 질병은 아니라는 점입니다. 건강에 거의 영향을 주지 않는 차이도 있고, 질병과 관련된 차이도 있습니다. 단어만으로 결론으로 건너뛰지 않도록 합니다.

흔한 착각: DNA = 유전자 = 염색체가 아닙니다. 비슷해 보이지만 말하고 있는 단위가 다릅니다. 「배리언트」라는 단어만으로는 좋다·나쁘다·질병까지는 결정되지 않습니다. 46 개와 23 쌍은 모두 같은 체세포를 다른 표현으로 말한 것입니다.

이해도 확인 2 — 유전자형·표현형·배리언트

설계도 측과 나타나는 측을 구분하고, 「배리언트」라는 중립적 표현의 의미를 짚습니다.

Q4. 「유전자형(genotype)」과 「표현형(phenotype)」의 조합으로 올바른 것은 어느 것입니까?

유전자형은 설계도의 조합, 표현형은 나타나는 결과입니다.

Q5. 「배리언트(variant)」의 설명으로 해당하지 않는 것은 어느 것입니까?

variant 는 「DNA 서열의 차이」를 가리키는 중립적 표현입니다. 새로 생기는 경우도 있습니다.

이 장에서 얻어갈 것

  • DNA·유전자·염색체·게놈은 같은 것이 아니라 서로 다른 단위입니다.
  • 사람의 체세포는 입문에서는 46 개 = 23 쌍으로 정리합니다. 「쌍」은 상동 염색체의 짝(어머니 유래 1 개 + 아버지 유래 1 개)입니다.
  • 유전자형은 설계도 쪽, 표현형은 나타나는 결과입니다.
  • 배리언트는 「서열의 차이」를 나타내는 중립적인 단어입니다.

다음 장으로의 연결

여기까지 「46 개 = 23 쌍(상동 염색체의 짝)」이라는 단위 이야기를 정리했습니다. 그렇다면 그 염색체는 어떻게 부모로부터 자녀에게 전달될까요? 다음 장에서는 생식세포(난자나 정자)를 만들 때 각 짝에서 1 개씩이 선택되는 구조(감수분열)를 살펴봅니다. 이것이 뒷장에서 등장하는 「자녀에게 전달될 확률」을 생각하기 위한 토대가 됩니다.