핵심 해설
이 문제는 세균의
트랜스포존(Transposon)에 대한 기본적인 성질을 이해하고 있는지 묻는 전형적인 국시 빈출 문제예요. 트랜스포존은 점핑 유전자(Jumping gene)로도 불리며, 유전체 내에서 위치를 이동할 수 있는 DNA 서열입니다. 항생제 내성 유전자를 포함하는 경우가 많아 세균의 다제내성 확산에 핵심적인 역할을 해요. 이 문제를 통해 트랜스포존의 작동 방식과 생물학적 의의를 확실히 정리해두세요.
정답 근거 (Answer Rationale)
핵심! 트랜스포존은 염색체 또는 플라스미드 내에서 이동성을 가지며, 특정 유전자의 내부나 조절 부위에 삽입될 경우 해당 유전자의 염기서열을 파괴하거나 발현을 방해합니다. 이를
삽입 돌연변이(Insertional Mutation)라고 하며, 결과적으로 유전자의 기능이 상실되거나 변경됩니다. 또한 트랜스포존이 삽입될 때 표적 서열이 잘려나가면서 양쪽 끝에
직접 반복 서열(Direct Repeat)이 생성되는 것도 중요한 특징입니다.
오답 분석 (Distractor Analysis)
①번 선택지는 정답이므로 해설에서 제외합니다.
②번:
혼동 주의! 트랜스포존의 전위 방식에는 복사-붙여넣기(Replicative transposition)와 잘라내기-붙여넣기(Conservative transposition) 두 가지가 있어요. 복사-붙여넣기 방식에서는 원래 위치에 복사본이 남고 새 위치에 사본이 삽입되므로, "원래 위치에서 사라진다"는 것은 보존적 전위에만 해당하는 불완전한 설명입니다.
③번:
혼동 주의! 수용능(Competence)은 외부 DNA를 세포 내로 흡수하는 능력으로, 자연형질전환(Natural transformation) 과정에서 필요합니다. 트랜스포존의 전위는 세포 내에서 일어나는 자체적인 이동 기전이므로 수용능이 필요하지 않습니다.
④번:
혼동 주의! 트랜스포존은 세균뿐만 아니라 효모, 옥수수, 초파리, 심지어 인간을 포함한 진핵생물의 유전체에서도 발견됩니다. 예를 들어, 인간 유전체의 약 45%는 트랜스포존 유래 서열로 구성되어 있습니다.
⑤번:
혼동 주의! 자체 복제 기원(Origin of replication, ori)을 가지고 독립적으로 복제되는 환형 DNA는 플라스미드(Plasmid)의 특징입니다. 트랜스포존은 플라스미드나 염색체에 삽입된 상태로 존재하며, 독립적인 복제 기원이 없어 숙주 DNA의 복제 기계에 의존합니다.
개념 정리: 트랜스포존은 유전체 내에서 이동 가능한 DNA 조각으로, 항생제 내성 유전자 확산에 기여하고 삽입 돌연변이를 유발합니다. 삽입 시 표적 부위에 직접 반복(Direct repeat) 서열이 생성됩니다.
한눈에 비교!
| 구분 | 트랜스포존 (Transposon) | 플라스미드 (Plasmid) |
|---|
| 복제 기원 | 없음 (숙주 의존) | 있음 (독립 복제 가능) |
| 구조 | 선형 DNA 조각 | 환형 DNA |
| 이동 방식 | 전위 (Transposition) | 접합 (Conjugation) 등 수평 전달 |
국시 빈출 포인트: 트랜스포존의 정의와 기본 특징(이동성, 삽입 돌연변이, 직접 반복 생성), 그리고 항생제 내성 확산과의 연계가 자주 출제됩니다. 플라스미드, 파지(Phage)와의 차이점을 묻는 비교 문제도 빈출이니 함께 정리하세요.
기출 변형 주의! "트랜스포존이 포함된 플라스미드가 접합을 통해 다른 세균으로 전달되어 다제내성(MDR)이 확산되는 과정"을 서술형으로 물어보거나, "복사-붙여넣기 전위 방식의 예시와 그 결과 생성되는 구조(직접 반복, 역반복(Inverted repeat))"를 묻는 문제로 변형될 수 있습니다.