How big is X 염색체?

X 염색체는 사람의 성염색체 두 가지 중 하나이며, 다른 하나는 Y 염색체이다. 여성은 보통 세포마다 X 염색체를 2개, 남성은 X 염색체와 Y 염색체를 1개씩 가진다. 세포가 분열하면서 염색체가 가장 단단히 뭉쳐진 상태일 때 X 염색체의 길이는 약 4~5마이크로미터이다. 1마이크로미터는 1미터의 100만분의 1, 또는 1밀리미터의 1,000분의 1이다.

크기

염색체는 단백질과 함께 하나의 긴 DNA 분자로 이루어져 있다. 대부분의 시간 동안 염색체는 세포핵 안에 풀어져 퍼져 있다. 세포는 분열하기 전에 각 염색체를 복제하며, 자매 염색분체라고 하는 두 사본은 동원체라고 하는 잘록한 부위에서 붙어 있다. 분열하는 동안 염색체는 응축되어 현미경으로 보이게 된다.

따라서 염색체의 길이는 언제 재느냐에 따라 달라지는데, 분열이 진행되면서 염색체의 팔이 짧아지기 때문이다. 2024년에 분열 중인 사람 세포를 전자현미경으로 살펴본 연구에서는 중기 염색분체 1마이크로미터당 약 3300만 개의 염기쌍, 즉 DNA의 구성 단위가 들어 있다는 결과가 나왔다. 중기는 염색체가 세포 한가운데에 늘어서는 단계이다.

X 염색체에는 염기쌍이 약 1억 5500만 개 들어 있으므로, 그 단계에서 길이는 약 4.7마이크로미터일 것이다. 이 사이트에 표시된 4마이크로미터는 이 추정값에 가깝다. 염색분체 두 개를 합친 중기 염색체는 굵기가 약 1.2마이크로미터이다.

크기 비교

X 염색체의 DNA를 쭉 펴면 길이가 약 5센티미터로, 그 DNA가 담겨 있는 염색체 길이의 약 10,000배이다.
X 염색체를 키가 1.7미터인 사람의 키로 확대한다면, 그 DNA는 약 17킬로미터까지 뻗을 것이다.
X 염색체에는 Y 염색체의 약 2.5배에 해당하는 DNA가 들어 있으며, Y 염색체는 2023년에 발표된 최초의 완전한 염기서열 기준으로 염기쌍이 약 6200만 개이다.
중기의 X 염색체는 길이가 적혈구 지름의 약 5분의 3에서 3분의 2이며, 적혈구의 지름은 7~8마이크로미터이다.
X 염색체 약 17~21개를 끝과 끝을 맞대어 한 줄로 늘어놓으면 사람 머리카락의 굵기에 이르며, 그 굵기는 80~100마이크로미터이다.

활성 상태인 사본은 하나

X 염색체에는 세포 DNA의 약 5퍼센트가 들어 있으며, 단백질을 만드는 지시를 담은 유전자가 900~1,400개 있을 가능성이 높다. Y 염색체에는 70~200개만 있는 것으로 여겨진다.

X 염색체가 2개인 세포는 배아가 발달하는 초기에 그중 하나를 비활성화한다. 이를 X 비활성화라고 한다. 어느 X 염색체가 비활성화되는지는 대개 무작위여서, 어떤 세포에서는 어머니에게서 온 X 염색체가 활성 상태이고 다른 세포에서는 아버지에게서 온 X 염색체가 활성 상태이다. 일부 유전자는 이 비활성화를 피하는데, 이런 유전자 중 상당수는 X 염색체가 Y 염색체와 공유하는 영역인 염색체 끝 부근에 있다.

X라는 이름이 붙은 유래

1891년 생물학자 헤르만 헹킹은 곤충인 Pyrrhocoris apterus의 정소에서 세포가 분열하는 방식을 연구하고 있었다. 염색체 하나가 다른 모든 염색체와 다르게 행동했고, 그는 이것을 “요소 x”라고 불렀다. 이 염색체는 나중에 X 염색체로 알려지게 되었다.

이 이름은 염색체의 모양이 아니라 헹킹이 붙인 이름표에서 왔다. 복제된 염색체는 두 염색분체가 동원체에서 붙어 있기 때문에 X 모양으로 그려지는 경우가 많은데, 이는 X 염색체만이 아니라 염색체 전반에 해당하는 사실이다.