염색체 교차

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1916년 토머스 헌트 모건이 그린 염색체 교차

염색체 교차(Chromosomal crossover)는 감수분열 전기에 나타나는 상동 염색체 교환으로 일어나는 유전자 재조합의 일종이다.

토머스 헌트 모건노랑초파리유전을 연구하면서 유전자 재조합의 기제로서 염색체 교차를 제시하였다. 모건은 벨기에의 생물학자 프란스 알폰스 얀센스의 이론을 바탕으로 생식 세포의 형성 과정에서 유전자 재조합이 일어나 유전자 다양성을 촉진한다고 보았다. 유전자 교차의 물질적 기반은 1931년 미국의 식물학자 헤리어트 크레이턴과 바바라 맥클린토크에 의해 확인되었다.[1]

기제[편집]

감수분열과 유전자 재조합

감수분열에서 서로 짝을 이루는 상동 염색체들은 특정한 구간에서 서로 유전자를 교환한 후 1차 생식 세포를 만든다. 이렇게 만들어진 1차 생식 세포는 감수 분열을 통하여 서로 다른 유전형질을 갖는 2차 생식 세포가 된다. 유전자 교차는 대립형질을 섞어 자식 세대로 전달함으로써 유전자 다양성이 일어나는 원인이 된다.[2]

감수분열에서 DNA의 이중 사슬을 끊는 역할을 하는 것은 효소의 일종인 Spo11이다.[3] 이후 DMC1 효소와 Rad51 효소가 상동 염색체의 DNA 사슬을 교차시킨다.[4]

주석[편집]

  1. Creighton H, McClintock B (1931). "A Correlation of Cytological and Genetical Crossing-Over in Zea Mays". Proc Natl Acad Sci USA 17 (8): 492–7. doi:10.1073/pnas.17.8.492. PMID 16587654. (Original paper)
  2. 존 그리빈, 최주연 역, 과학의 역사 2, 에코리브르, 2005, ISBN 89-90048-58-3, 155쪽
  3. Keeney, S (1997). "Meiosis-Specific DNA Double-Strand Breaks Are Catalyzed by Spo11, a Member of a Widely Conserved Protein Family". Cell 88: 375. doi:10.1016/S0092-8674(00)81876-0.
  4. Sauvageau, S; Stasiak, Az; Banville, I; Ploquin, M; Stasiak, A; Masson, Jy (Jun 2005). "Fission yeast rad51 and dmc1, two efficient DNA recombinases forming helical nucleoprotein filaments." (Free full text). Molecular and cellular biology 25 (11): 4377–87. doi:10.1128/MCB.25.11.4377-4387.2005. ISSN 0270-7306. PMID 15899844. PMC 1140613.

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