구조상속

Structural inheritance
세포분열에 관여하는 오르간젤인 센트리올은 구조적으로 유전된다.

구조상속 또는 피질상속은 살아있는 유기체의 후생유전적 형질을 자급자족하는 공간구조에 의해 전달되는 것이다. 이는 알려진 유전적 변동의 대부분을 차지하는 DNA 서열에서 발견되는 등 디지털 정보가 전송되는 것과는 대조적이다.

구조상 유전의 예로는 프리온의 전파, 스크피(양이나 염소에서의 감염), 소해면상뇌병증(' 광우병')과 크로이츠펠트-야콥병(최근까지 프리온전달에 대한 단백질 전용 가설'[1]이 논쟁의 대상으로 여겨져 왔지만) 등이 있다. 유전성 단백질 구조에 기초한 프리온은 효모에도 존재한다.[2][3][4] 파라메키움[5], 테트라히메나와 같은 원생대의 섬유의 방향,[6] 테트라히메나의 세포 나선형의 '손'과 [6]달팽이 껍데기에서도 구조적 유산이 관찰되었다. 일부 오르간세포는 또한 중추와 같은 구조적 유산을 가지고 있으며, 세포 자체(플라즈마 막으로 정의)도 구조적 유전의 한 예가 될 수 있다. 유전정보 전송의 표준 왓슨-크릭 베이스 페어링 메커니즘과 구조적 유산의 분자 메커니즘의 차이를 강조하기 위해 '유전자적 템플리팅'이라는 용어가 도입되었다.[7][8]

역사

구조적 유산은 1930년대 후반 원생대에 대한 연구 과정에서 트레이시 소네본과 다른 연구자들에 의해 발견되었다. 소네본은 파라메슘에 대한 연구를 하는 동안 피질의 구조가 유전자, 즉 액체 세포질에 의존하는 것이 아니라 질소 표면의 피질 구조에 의존하고 있음을 증명했다. 기존의 세포 표면 구조는 여러 세대에 걸쳐 전해진 템플릿을 제공했다.[9]

존 프리어 주니어는 소네본의 작업을 이어받아 "표면 구조의 배치는 계승되지만, 어떻게 알 수 없는지는 알 수 없지만, 마크롱 핵리는 그 특징의 많은 부분을 알 수 없는 신비한 메커니즘에 의해 새로운 마크롱 핵에 넘겨준다."[10]

다른 연구자들은 "피질유전의 현상(및 관련 비위생적이고 후생유전적인 과정)은 생명의 근본적인 생식단위가 핵산 분자가 아니라 놀랍도록 다재다능하고 온전한 살아있는 세포라는 것을 상기시킨다"[11]는 결론을 내렸다.

구조적 유산에 대한 연구는 확장된 진화적 합성의 일부분이다.[12]

대중문화에서

뉴스위크지의 한 기사는 "어떤 물벼룩은 포식자를 쫓는 가시가 있는 헬멧을 쓰고, 다른 물벼룩은 동일한 DNA 서열을 가진, 맨머리라는 연구를 언급하고 있다. 둘 사이에 다른 점은 유전자가 아니라 엄마의 경험이다. 만약 엄마가 포식자들과 마주쳤다면, 그녀의 자손들은 헬멧을 가지고 있는데, 이것은 "엄마에게 물리고, 딸과 싸운다"라고 불리는 하나의 효과다. 만약 엄마가 위협받지 않고 살면, 그녀의 자손은 헬멧이 없다. 동일한 DNA, 다른 특징들. 어찌된 일인지 DNA 서열뿐만 아니라 어머니의 경험은 자손에게까지 전해져 왔다."[13]

구조적 유산의 다양한 추가 사례들이 최근 출간된 <유기체의 형태(Orgination of Organal Form)>에서 소개되고 있다.

참조

  1. ^ Soto C, Castilla J (July 2004). "The controversial protein-only hypothesis of prion propagation". Nat. Med. 10 Suppl (7): S63–7. doi:10.1038/nm1069. PMID 15272271. S2CID 8710254.
  2. ^ Masison DC, Wickner RB (October 1995). "Prion-inducing domain of yeast Ure2p and protease resistance of Ure2p in prion-containing cells". Science. 270 (5233): 93–5. Bibcode:1995Sci...270...93M. doi:10.1126/science.270.5233.93. PMID 7569955. S2CID 42262547.
  3. ^ Tuite MF, Lindquist SL (November 1996). "Maintenance and inheritance of yeast prions". Trends Genet. 12 (11): 467–71. doi:10.1016/0168-9525(96)10045-7. PMID 8973157.
  4. ^ Serio TR, Cashikar AG, Kowal AS, Sawicki GJ, Lindquist SL (2001). "Self-perpetuating changes in Sup35 protein conformation as a mechanism of heredity in yeast". Biochem. Soc. Symp. 68 (68): 35–43. doi:10.1042/bss0680035. PMID 11573346. S2CID 20173430.
  5. ^ Beisson J, Sonneborn TM (February 1965). "Cytoplasmic inheritance of the organization of the cell cortex in paramecium aurelia". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 53 (2): 275–82. Bibcode:1965PNAS...53..275B. doi:10.1073/pnas.53.2.275. PMC 219507. PMID 14294056.
  6. ^ a b Nelsen EM, Frankel J, Jenkins LM (March 1989). "Non-genic inheritance of cellular handedness" (PDF). Development. 105 (3): 447–56. doi:10.1242/dev.105.3.447. PMID 2612360.
  7. ^ Viens A, Mechold U, Brouillard F, Gilbert C, Leclerc P, Ogryzko V (July 2006). "Analysis of human histone H2AZ deposition in vivo argues against its direct role in epigenetic templating mechanisms". Mol. Cell. Biol. 26 (14): 5325–35. doi:10.1128/MCB.00584-06. PMC 1592707. PMID 16809769.
  8. ^ Ogryzko VV (2008). "Erwin Schroedinger, Francis Crick and epigenetic stability". Biol. Direct. 3: 15. doi:10.1186/1745-6150-3-15. PMC 2413215. PMID 18419815.
  9. ^ Preer JR (March 2006). "Sonneborn and the cytoplasm". Genetics. 172 (3): 1373–7. doi:10.1093/genetics/172.3.1373. PMC 1456306. PMID 16554410.
  10. ^ Preer JR (February 1997). "Whatever happened to paramecium genetics?". Genetics. 145 (2): 217–25. doi:10.1093/genetics/145.2.217. PMC 1207789. PMID 9071578.
  11. ^ "Cortical Inheritance – Paramecium, Tetrahymena:, Teutophrys, Dileptus, Paramecium:, Pattern Formation: Ciliate Studies and Models – Cell, Cells, Structures, Prion, Genetic, and Information". Science.jrank.org. Retrieved 2011-06-30.
  12. ^ "구조적 상속: 개발 템플릿으로서의 상위". 확장 진화 합성.
  13. ^ Sharon BegleyJanuary 17, 2009 (2009-01-17). "Begley: Was Darwin Wrong About Evolution?". Newsweek. Retrieved 2011-06-30.

추가 읽기