[ 가축육종학 ] 염색체의 구조

염색체의 구조

염색체의 구조는 막대기 2개를 겹쳐 놓은 X자 모양이다. 먼저 염색체 하나의 구조를 보자면, 두 막대기가 교차하는 부분을 동원체(Centromere)라고 한다. 이 부위에는 세포 분열 시 방추사가 부착된다.

 

막대기 구조의 양 끝쪽 일부를 텔로미어(Telomere)라고 한다.  이 부위는 유전 물질이 복제되면서 DNA 일부가 소실되는데, 이때 이 부분이 소실되며 유전 정보의 손실을 막는 역할을 한다.

 

동원체를 기준으로, 왼쪽 부분과 오른쪽 부분은 서로 같은 유전 정보를 가지고 있다. 따라서, 이 두 부분을 서로 자매 분체라고 한다. 자매 분체에는 같은 위치에 같은 유전자가 있다.

 

염색체의 구조

 

사람과 가축에게는 한 염색체가 2개씩 있다. 하나는 어미로부터, 하나는 아비로부터 받은 염색체이다. 이런 염색체들의 관계를 상동 염색체라고 한다. 서로 같은 염색체라는 뜻이다.

 

핵형 분석

 

위 그림은 하나의 세포에서 찾을 수 있는 염색체들을 모두 나열 한 다음, 어떤 규칙(패턴)이나, 크기를 보고 분리한 것이다. 이렇게 상동 염색체를 분류하는 과정을 핵형 분석이라고 한다. 축산 기사에는 이런 내용까지는 없으나, 염색체의 구조를 설명하기 위해 기본적으로 필요한 내용이라 설명해 보았다.

 

지금 위 그림에서 볼 수 있듯, 1이라고 적혀있는 염색체가 2개씩 있다. 이는 1번 염색체가 2개 있다는 것을 의미한다. 이것들 중 하나는 어미로부터, 하나는 아비로부터 받은 것이다. 아래쪽 숫자가 잘렸지만, 21번 염색체가 3개인 것은 사람에게서 나타나는 질병(다윈 증후군)이니 넘어가도록 하자.

 

축산기사 책에서 n에 대한 개념을 설명하지 않아 한 번 짚고 넘어가려고 한다. 가축마다 가지고 있는 유전자의 개수가 모두 다르다. 그래서 책만 보고 공부하는 사람들은 이 부분이 잘 이해가 안 될 수 있다.

 

사람의 경우를 예시로 들어보자. 사람의 세포 1개에는 46개의 염색체가 있다. 위 그림처럼, 23개의 염색체가 각각 2개씩 있는 모양인 것이다. 이럴 때 같은 염색체가 2개씩 있다는 의미로 2n이라고 표시한다. 이렇게 표시하는 것을 핵상이라고 한다. 이 경우에선 "핵상이 2n이다"라고 표현할 수 있는 것이다.

 

생식 세포(정자, 난자)의 경우에는 정자와 난자가 만나 하나의 수정란을 만드는데, 이 수정란의 염색체 개수도 46개여야 한다. 그렇기 위해서는 정자에 23개의 염색체와 난자에 23개의 염색체가 만나 46개의 염색체가 되어야 할 것이다. 정자와 난자의 경우에는 1번부터 23번까지의 염색체가 1개씩 존재해야 한다. 이럴 때 염색체가 1개씩 있다는 의미로 n이라고 표시한다. 위에서의 예시와 마찬가지로, "핵상이 n이다"라는 말로 표현할 수 있다.

 

사람의 세포의 경우, 2n=46의 형태로 존재한다고 표시할 수 있다. 그럼 이는, 사람은 염색체가 1-23번까지 있고, 이 염색체들이 각각 2개씩 존재한다는 의미이다. 사람의 생식 세포에서는 n=23으로 표현할 수 있다.

 

축산 기사 시험에서 주로 나오는 내용으로는, 닭의 핵상이 2n=78, 소의 핵상이 2n=60, 돼지의 핵상이 2n=38이다. 염색체가 많다고 해서 진화가 더 많이 된 생물이 아니다는 뜻이다. 세포의 핵상을 확인했으니, 생식세포의 핵상도 이제는 알 수 있다.

 

다음 포스팅에서는 세포 분열에 대한 내용을 작성하려고 한다. 세포 분열에서는 각 단계에서 어떤 변화가 일어나는지에 대해 알아야 한다. 특히 감수분열에서는, 전기를 보다 상세하게 나누는데 이것이 좀 까다로운 편이다. 모든 내용을 정리하진 않고, 외워야 할 핵심 내용을 위주로 살펴보려고 한다.