진핵생물
1. 개요
진핵생물이란, 진핵세포로 이루어진 생물이다.
일반적으로 동물이나 식물, 버섯 등의 대다수의 다세포생물을 포함한다. 또한 원생생물이나 조류(남조류 제외) 같은 생물을 포함한다. 나머지 생물은 원핵생물이라고 하는데, 고균이나 세균 같은 것들이 포함되며 핵막이 없다. 더 정확히 말하자면 생명은 크게 세 가지로 분류하며, 진핵생물, 세균, 고균으로 나누어진다. 이 중 진핵생물은 세균과 고균에 속하는 원핵생물과 달리 일반적으로 다분화된 세포소기관을 가지고 있다.
또한 DNA가 선형 구조이기 때문에 복제를 거듭할수록 DNA의 길이가 짧아지는 복제 종료 문제를 필연적으로 겪으며, 이를 방지하기 위해 말단에 말단소립이 존재하여 암호화 영역의 손상을 막는 역할을 하지만 결국 이게 다 닳으면 유전자에 직접적인 손상이 가해지기에[2] 노화가 일어난다. 즉 모두 필멸자인 셈이다.[3] 다만 홍해파리처럼 '''늙으면 스스로 다시 젊어지는''' 예외가 있는데, 이에 대해서는 아직 정확히 밝혀지지 않았다.
진핵생물은 크게 4~8개의 계''Kingdom''로 나누며 통상적으로는 동물계''Animalia'', 식물계''Plantae'', 곰팡이계(또는 균류, Fungi) 그리고 나머지로 분류한다. 이 나머지는 하나의 기준으로 묶을 수 없는 경우가 많아서 과거에는 원생생물이라는 계로 분류하였다. 하지만 그 기준의 정의가 너무 넓다보니[4] 정확한 분류군은 아니었다. 시간이 흘러 분자생물학과 계통분류학의 발전에 따라 이 개념은 폐기되고, 원생생물로 묶여있던 수 많은 생물들이 DNA 분석과 대조를 통해 새로운 분류군으로 떨어져 나갔다.
이에 따라 다음과 같은 분류군이 새롭게 탄생했다.
- 원시색소체생물Archaeplastida: 녹조류, 홍조류, 회청조류, 육상 식물을 아우르는 광의의 식물.
- SAR 상군Supergroup: 부등편모조류(다시마나 톳같은 갈조류가 여기로 분류된다), 피하낭류, 리자리아류
- 엑스카바타Excavata: 대표적으로 유글레나가 속한다.
- 아메바류Amoebozoa
- 후편모생물Opisthokont: 균류, 동물
2. 상세
채튼의 2계분류(1937년)에 따라 생물을 분류하면 원핵세포생물계과 진핵세포생물계로 크게 분류된다. 원핵생물은 세포 내에 핵막이 존재하지 않고 유전물질이 세포질에 퍼져있는 반면, 진핵생물는 핵막이 존재하여 세포질과 분리된 핵 속에 유전물질이 들어있다. 따라서 진정한 핵이 있는 생물(eu- : 진정한, -karyo-: 핵)이라는 뜻으로 진핵생물''Eukaryote''이라는 이름이 붙었고, 진핵생물을 이루는 세포를 진핵세포라고 부른다.
3. 세포 내 공생설
거의 모든 진핵생물은 미토콘드리아를 세포소기관으로 가지고 있다. 식물과 조류''Algae''를 포함하는 일부 진핵생물은 미토콘드리아와 함께 색소체라는 세포소기관을 가지고 있으며 미토콘드리아와 색소체[5]의 염기서열은 핵의 염기서열과 상당히 차이가 나기 때문에 외부의 원핵세포가 원시진핵세포로 들어와 공생관계를 형성한 것이 시초로 추정되고 있다.
4. 진핵세포의 소기관
- 핵
- 소포체
- 조면소포체
- 활면소포체
- 골지체
- 미토콘드리아
- 색소체 (Plastid, 식물, 조류, 일부 기생충 등에만 존재)
- 엽록체 (광합성 세포에만 존재)
- 액포 (식물세포 및 일부 동물세포에 존재)
- 중심립
- 리소좀
- 80s 리보솜[6]
진핵생물의 DNA에 인트론이 많이 존재 하는 것은 진화과정 속에서 종의 분화와 소실 등의 다양한 과정에서 일어난 생물학적인 역사의 증거이자, 앞으로 더욱 진화하여 나갈 때 채워 넣어질 미래로의 영역을 상징하기도 한다.
[1] Eukaryotes, Eukarya도 같은 의미이다.[2] 대신 부모의 텔로미어가 복제 종료 문제으로 인해 짧아지더라도 수정 후 말단소립에 의해 복구되기 때문에 대가 이어질수록 DNA가 짧아지는 현상은 일어나지 않는다. 사람에서 말단소립을 암호화하는 DNA는 일반적으로 배아 형성 후 영원히 비활성화되며, 이것이 어떤 이유로 활성화될 경우 암세포 형성에 관여할 수 있다.[3] 세균은 DNA가 원형 구조라서 이 복제 종료 문제으로부터 자유로우며, 따라서 이론상 무한히 증식할 수 있다. 어찌보면 세균이야말로 진정한 불멸자인 셈이다.[4] 동물, 식물, 균류가 아닌 그 나머지 잡다한 생물들[5] 엽록체는 색소체 중 하나이다.[6] 리보솜은 단백질과 리보솜RNA가 결합한 것으로 막성 소기관에 속하지 않는다. 물론 원핵세포에도 존재한다. 원핵세포에는 70s 리보솜이 존재하는 반면 진핵세포에는 80s 리보솜이 존재한다는 차이점이 있다.