[과학상식] 세포 하나에 2미터 길이의 DNA가 들어있다.

 

 

 

 

제가 이번에 공부하다가 놀라운 사실을 알게 되었는데요,

 

인간의 작은 세포 1개 안에 무려 2미터의 DNA가 들어있다고 합니다.

 

 

 

먼저 DNA가 어떤건지 부터 봐볼게요.

 

< DNA란? >

 

 

 

DNA는 유전정보를 담고 있는 구조적인 단위체입니다.

 

 

 

대강 이렇게 생겼다는 것은 아실 것 같습니다.

 

 

 

 

 

 

 이것을 뉴클레오티드라고 합니다. DNA의 기본 단위에요.

 

뉴클레오티드 여러개가 모여서 DNA 구조를 만드는 것이죠.

 

 

 

유전은 부모에서 자식에게로 형질이 물려지는 것을 말하는데요,

 

이러한 형질에는 우리의 얼굴, 키, 체질, 생김새 등 모든 것들의 정보가 포함됩니다.

 

 

 

그런데 그... 엄~청나게 많은 정보들을 어디에 어떻게 저장해서 전달하는 걸까요...?

 

 

 

 

인간에겐 약 2만개 정도의 유전정보를 가진 유전자가 있으며,

 

이것은 실처럼 길게 생긴 DNA 이중나선에 적혀있습니다.

 

 

DNA 이중나선은 위의 뉴클레오티드가 엄청 길게 모여서 만들어집니다.

 

 

이런식으로 뉴클레오티드 두 줄이 수소결합을 하면서 붙어있는 형태입니다.

 

 

놀라운 것은, 이러한 구조가 2m나 된다는 거지요.

 

 

 

근데 더 놀라운 것은... 2m나 되는 긴 DNA가

10~25 마이크로미터(um)밖에 안되는 세포의, 더 작은 핵 안에 보관돼있다는 거에요.

 

 

 

 

여기서 단위를 한번 보고 갑시다.

 

 

우리가 지금 다루는 DNA의 폭은 20nm로, 1mm의 5만분의 1..!!

 

 

 

사실 DNA를 작은 세포 핵 안에 보관할 수 있으려면, 폭이 저 정도로 얇아야 하는건 당연할 듯 하죠...

 

 

근데 또 들어만 간다고 해서 잘 보관할 수 있는건 아닙니다.

 

 

 

우리는 이어폰 줄만 꼬여도 풀기 힘든데, 저정도로 얇~고 엄청 긴 실이

 

작은 공간에 막 쑤셔넣어져 있다고 생각해보세요.

 

 

유전자가(설계도가) 기능을 하려면 읽혀야 하는게 당연한데, 그렇게 꼬여있으면 읽을 수가 없겠죠.

 

 

 

 

 

사실 우리 DNA는 어마어마하게 잘 packing 되어 있습니다. 차곡차곡....

 

한번 이어폰 줄감개 역할을 하는 단백질에 DNA가 감기고,

 

그 감긴 덩어리를 차곡차곡 한번 더 눌러주는 단백질이 있습니다.

 

 

 

그렇게 눌러진 DNA+단백질은, 그 쌓아진 상태로 또 꼬이고, 꼬여서 쌓인게 통째로 또 꼬이고.....

 

이런 식으로 엄청나게 잘 꼬아서 packing을 합니다.

 

 

 

▼ 전체적인 패킹의 모습...

 

 

 

이렇게 가장 빽빽하게 꼬였을 때 비로소...우리가 아는 염색체의 모양이 됩니다.

 

 

 

(사실 세포에서 DNA는 분열할 때 말고는 염색체 모양으로 응축되어있지 않습니다. 그것 보다는 좀 덜 모여있는거죠)

 

 

 

지금까지 '어떻게 2m의 DNA가 작디작은 1개의 세포의 핵 안에 존재할 수 있나'...를 알아봤는데요,

 

결론은 '가닥이 매우 얇고 잘 차곡차곡 감아져 있어서 가능하다' 입니다.

 

말이야 간단하지만 사실 좀 말도 안되게 대단한 일인 것 같아요.

 

 

이게 그냥 감겨서 존재만 하는 것이 아니라,

 

유전자가 발현돼야 할 때는 또 풀리기도 하고,

엄청난 숫자의 단백질과 인자들에 의해서 정말 정교하게 제어되고 돌아가는 시스템일텐데요.

 

 

 

어쨌든 다음에 기회가 된다면, 위에서 간단히만 설명 할랑말랑 하고 넘어간

 

DNA 이어폰 감개 역할 해주고, 눌러주고 하는 단백질(히스톤, Histone)에 대해

자세하게 글을 써보겠습니다.

 

 

 

 

 

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