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리서치 하이라이트

전형적인 유전자 스위치의 유전자 복사 및 선택적 진화

Nature 449, 7163

유전자 복사(duplication)는 새로운 유전자와 기능을 제공하는 것으로 생각되어 왔지만, 복사된 유전자의 대부분은 새로운 기능을 가지지 못했으며, 기원 유전자의 기능을 단순히 나누는 형태에 불과했었다. 최근 기능을 나누는 사례에 대한 분석이 자세히 수행되었다. 효모인 Saccharomyces cerevisiae에서 갈락토오스를 활용하는 대사 경로는 GAL3 유전자와 GAL1 유전자를 암호화하고 있는 매우 유사한 두 유전자로 구성되어 있다. 이 두 유전자는 다른 효모에서 발견되는 이중 기능을 가진 단일 유전자로부터 유래한 것이다. 두 유전자간의 경쟁을 통해서 조절 염기서열의 순차적인 적응성 변화가 나타나게 되었다. 점차적인 퇴화가 약 1억년 전에 완료되었으며, GAL3 유전자에서 갈락토카이네이즈 활성이 완전히 사라지게 되었다. GAL1 및 GAL3 유전자는 보다 복잡하며, 최적의 유전적 대사 경로를 가지게 되었다.