유전자

유전자(Gene)

생명체의 형질을 결정하는 유전 정보의 기본 단위이다. 모든 생명체는 부모로부터 자식에게 형질을 전달하는 물질을 가지고 있으며, 현대 분자생물학에서는 이를 DNA(일부 바이러스의 경우 RNA)의 특정 염기서열로 정의한다.

유전자는 세포 핵 내부의 염색체에 선형으로 배열되어 있다. 화학적으로는 아데닌(A), 티민(T), 구아닌(G), 사이토신(C)이라는 4가지 뉴클레오타이드 염기의 배열 순서(염기서열)로 이루어져 있으며, 이 서열이 일종의 암호(유전 암호)로 작용한다. 세포는 이 암호를 읽어 필요한 단백질을 만들어내는데, 이 과정을 유전자 발현이라고 한다. 유전자 발현은 크게 DNA의 정보를 RNA로 복사하는 '전사(Transcription)'와 RNA의 정보를 바탕으로 단백질을 합성하는 '번역(Translation)'의 두 단계로 나뉜다. 과거에는 '하나의 유전자가 하나의 단백질을 만든다'고 여겨졌으나, 현대 연구를 통해 하나의 유전자에서 여러 종류의 단백질이 만들어질 수 있음이 밝혀졌다. 또한, 인간 게놈 프로젝트 결과 인간은 약 2만 개에서 2만 5천 개의 유전자를 가지고 있는 것으로 확인되었으며, 이는 초파리나 초식 동물과 비교해도 그리 많지 않은 수치이다. 유전자의 염기서열에 변화가 생기는 것을 돌연변이라고 하며, 이는 유전병의 원인이 되기도 하지만 동시에 생물이 환경에 적응하고 진화하는 원동력이 되기도 한다.