유전학의 일반적인 오해들

Common misunderstandings of genetics

20세기 후반에는 유전학과 분자생물학의 분야가 크게 성숙하여 생물유전에 대한 이해도가 크게 높아졌다.[1][2][3][4]다른 복잡하고 진화하는 지식의 분야와 마찬가지로, 이러한 진보에 대한 대중의 인식은 주로 대중매체를 통해 이루어졌으며, 유전학에 대한 많은 일반적인 오해들이 생겨났다.다음과 같은 생각은 흔히 오해된다.각 항목은 수정사항으로 표현된다. 오해 그 자체는 다음과 같은 것이 아니라 암시된다.

  1. 유기체의 생물학의 어떤 측면은 그 유전자에서 예측할 수 없다.
  2. 단일 유전자는 일반적으로 특정 해부학적 또는 행동적 특징에 대해 코드화하지 않는다.
  3. 청사진은 유전자에 대한 피상적인 비유일 뿐이다.
  4. 유전자를 암호화하는 DNA의 부분은 방해될 수 있다.

유전적 결정론

주요 기사:유전적 결정론

유전적으로 프로그램된 특정한 잘 정의된 행동을 보여주는 동물들의 많은 예들이 있지만,[5] 이러한 예들은 모든 행동 패턴, 그리고 더 일반적으로 표현형들이 유전적으로 결정된다는 일반적인 오해로 추정되어 왔다.순환 리듬과[6] 같은 인간 행동의 일부 기본적인 측면이 유전자에 기반한다는 좋은 증거가 있지만, 다른 많은 측면들이 그렇지 않다는 것은 분명하다.

애당초 많은 표현형 가변성은 유전자 자체에서 비롯되지 않는다.예를 들면 다음과 같다.

  1. 후생유전.가장 넓은 정의에서 이것은 게놈의 DNA 서열을 바꾸지 않는 모든 생물학적 유전 메커니즘을 포함한다.보다 좁은 정의에서 그것은 또한 유전되고 명확한 생존 함의를 갖는 프리온과 산모 항체의 영향과 같은 생물학적 현상을 배제한다.
  2. 경험에서 배운다.이것은 분명히 인간의 매우 중요한 특징이지만, 다른 동물 종(암수나 무척추동물)에서 학습된 행동에 대한 상당한 증거가 있다.심지어 드로소필라 유충에서 학습된 행동에 대한 보고도 있다.[7]

X의 유전자

유전학의 초기에는 광범위한 특정 특성에 대한 유전자가 있을 수 있다는 것이 제안되었다.이것은 부분적으로 멘델에서 계속 연구된 예들이 필연적으로 쉽게 식별될 수 있는 유전자에 초점을 맞추었기 때문이었고, 부분적으로는 그렇게 과학을 가르치는 것이 더 쉬웠으며, 부분적으로는 유전자와 표현형 특성 사이에 단순한 매핑이 있다면 진화 역학의 수학이 더 단순하기 때문이다.[8]

이런 것들이 '독단적 형질을 위한 유전자가 있다'는 일반적인 인식으로 이어져,[9] 이른바 '게이 유전자'[10]와 같은 특정 사례에서 논란이 되고 있다.그러나 유전자 발현 네트워크의 알려진 복잡성에 비추어 볼 때(그리고 후생유전학과 같은 현상) 단일 유전자가 단일의 식별 가능한 표현형 효과를 "코드"하는 경우는 드물며, "X를 위한 유전자"의 미디어 발표는 대부분의 상황을 엄청나게 지나치게 단순화한다는 것은 분명하다.

청사진으로서의 유전자

유전자는 건축이나 기계 공학 설계도가 건물이나 기계를 묘사하는 것과 거의 같은 방식으로 신체에 "청사진"을 제공한다고 널리 알려져 있다.[11]피상적인 수준에서 유전자와 전통적인 청사진은 저차원적(gen은 뉴클레오티드의 1차원 줄로 조직된다;[12] 청사진은 일반적으로 종이에 2차원 도면으로 구성된다)이라는 공통성을 공유하지만 완전한 3차원 구조에 대한 정보를 담고 있다.그러나 이러한 견해는 낮은 순서 정보에서 높은 순서 객체에 이르는 매핑의 성격상 유전자와 청사진의 근본적인 차이를 무시한다.

생물계의 경우 길고 복잡한 상호작용이 유전정보를 거시적 구조와 기능으로부터 분리한다.다음과 같은 단순화된 인과관계 도표는 이를 예시한다.

유전자 → 유전자 발현 → 단백질 → 대사 경로 → 아세포 구조 → 세포 → 조직 → 장기 → 유기체

작은 규모에서도 유전자와 단백질(한 때 '하나의 유전자, 하나의 폴리펩타이드'[13]로 생각되는 것)의 관계는 대체적인 스플라이싱 때문에 더욱 복잡하다.

또한 유전자에서 기능성에 이르는 인과 사슬은 분리되거나 격리된 것이 아니라 함께 얽혀 있는데, 가장 명백하게 일련의 효소(따라서 유전자 생산물)를 연결시켜 일관성 있는 생화학적 체계를 형성하는 대사 경로(칼빈과 구연산 순환 등)에 있다.더욱이, 체인의 정보 흐름은 단방향으로만 이루어지는 것이 아니다.분자생물학의 중심 도그마가 정보가 유전적 정보로 다시 전달될 수 없는 방법을 설명하는 반면, 이 체인의 다른 인과 화살표는 양방향일 수 있으며, 복잡한 피드백은 궁극적으로 유전자 발현을 조절한다.

단순하고 선형적인 매핑이 아니라 유전자형과 표현형 사이의 복잡한 관계는 해독하기에 간단하지 않다.유전자 정보를 청사진으로 설명하기보다는 조리법 자체에 명시적으로 기술되지 않은 케이크와 같은 새로운 구조를 형성하기 위해 일련의 지시를 통해 성분 모음을 결합하는 [12]조리법이라는 것이 더 적절한 비유라는 의견이 제기되어 왔다.[14]

단어로서의 유전자

이 양식 도식도는 DNA의 이중나선 구조와 염색체(오른쪽)에 관련된 유전자를 보여준다.인트론은 스플라이싱 과정에서 제거되는 eukaryote 유전자에서 종종 발견되는 지역이다: 오직 엑손만이 단백질을 암호화한다.이 도표는 40개 정도의 염기만을 유전자로 표기한다.실제로 대부분의 유전자는 수백 배 더 크고, 여러 개의 인트론(Intron)을 가지고 있으며, 때로는 100이 넘는다.

대다수의 사람들은은 유전자는 현재 의료 사전을 통해 하나의 염색체의 특정 위치를 차지하고 있는 유전 단위"이 유전자를 정의하고 dir에 의한 생물체 내에서 특정한 특징을 결정하"뉴클레오타이드의 DNARNA의 합성하기 위한 코딩되어 지침을 제공합니다 한 부분을 따라 선형 순서"[15]이 있다.ecting 특정 단백질의 형성이며, 각 세포분열에서 자신을 복제할 수 있다."[16]

사실, 이 도표가 도식적으로 설명하듯이, 유전자는 훨씬 더 복잡하고 이해하기 어려운 개념들이다.유전자의 합리적인 현대적 정의는 "유전자의 단위에 해당하는 유전체 서열의 위치 가능한 영역이며, 이는 규제 영역, 전사 영역 및/또는 기타 기능 순서 영역과 연관된다"[17]이다.

이런 종류의 오식은 주류 미디어가 유기체의 게놈의 서열이 단순히 배열되었다는 것을 의미할 때 "결론화"되었다고 보도할 때 계속된다.[18]

참조

  1. ^ Watson J.D.; Crick F.H.C. (1953). "Molecular structure of Nucleic Acids" (PDF). Nature. 171 (4356): 737–8. Bibcode:1953Natur.171..737W. doi:10.1038/171737a0. PMID 13054692. S2CID 4253007.
  2. ^ Crick FH; Barnett L; Brenner S; Watts-Tobin RJ (December 1961). "General nature of the genetic code for proteins". Nature. 192 (4809): 1227–32. Bibcode:1961Natur.192.1227C. doi:10.1038/1921227a0. PMID 13882203. S2CID 4276146.
  3. ^ International Human Genome Sequencing Consortium (2001). "Initial sequencing and analysis of the human genome" (PDF). Nature. 409 (6822): 860–921. Bibcode:2001Natur.409..860L. doi:10.1038/35057062. PMID 11237011.
  4. ^ Venter JC; Adams MD; Myers EW; et al. (2001). "The sequence of the human genome" (PDF). Science. 291 (5507): 1304–51. Bibcode:2001Sci...291.1304V. doi:10.1126/science.1058040. PMID 11181995.
  5. ^ 예를 들어, 디거 말벌의 행동에 대한 이 토론을 참조하십시오.
  6. ^ Florez JC, Takahashi JS (August 1995). "The circadian clock: from molecules to behaviour". Ann. Med. 27 (4): 481–90. doi:10.3109/07853899509002457. PMID 8519510.
  7. ^ Gerber B, Hendel T (December 2006). "Outcome expectations drive learned behaviour in larval Drosophila". Proc. Biol. Sci. 273 (1604): 2965–8. doi:10.1098/rspb.2006.3673. PMC 1639518. PMID 17015355.
  8. ^ Nowak, Martin (October 2006). Evolutionary Dynamics: Exploring the Equations of Life. Belknap Press. ISBN 978-0-674-02338-3.
  9. ^ Bishop, Dorothy (9 September 2010). "Where does the myth of a gene for things like intelligence come from?". The Guardian. Retrieved 11 September 2010.
  10. ^ "Doubt cast on 'gay gene'". BBC. 23 April 1999. Retrieved 29 June 2007.
  11. ^ Dusheck J (2002). "The interpretation of genes". Natural History. 111: 52–9.
  12. ^ a b Dawkins, Richard (1996) [1986]. The Blind Watchmaker. New York: W. W. Norton & Company, Inc. p. 295. ISBN 978-0-393-31570-7.
  13. ^ Evers, C.국립보건박물관, One Gene/One 효소 가설 2007년 7월 12일 회수
  14. ^ 피스토이, S. DNA는 청사진은 아니다, [과학적 미국인], 2020년 2월 19일 회수되었다.
  15. ^ 유전자(n.d.)Dictionary.com 요약되지 않음 (v 1.1)Dictionary.com 웹사이트에서 2007년 5월 30일 검색
  16. ^ 유전자(n.d.)미국 헤리티지 스테드먼 의학사전.Dictionary.com 웹사이트에서 2007년 5월 30일 검색
  17. ^ Pearson H (2006). "Genetics: What is a gene?". Nature. 441 (7092): 398–401. Bibcode:2006Natur.441..398P. doi:10.1038/441398a. PMID 16724031. S2CID 4420674.
  18. ^ 예: DNA 발견자의 뉴욕 타임즈 게놈은 해독되었다.2007년 6월 1일 검색됨