미토콘드리아
미토콘드리아는 자체적인 유전물질을 가지고 있으며 자체적으로 RNA와 단백질을 만들 수 있다. 핵에서 유래하지 않은 미토콘드리아 DNA는 내막을 구성하는 펩티드(사람에서는 13개의 펩티드)정보를 저장하고 있다. 자체 생성된 펩티드는 숙주세포의 핵에서 유래한 폴리펩티드와 함께 미토콘드리아 막을 구성한다.
후성유전학
인간의 경우 인간 유전체에는 'CpG' 라는 이중 염기서열이 다량으로 존재하고 있고 이중 약 70%에 이르는 CpG의 사이토신 염기에는 메틸기(-CH3)가 결합되어 있는데, 이를 ‘DNA 메틸화’라고 부른다. 이러한 DNA 메틸화 현상은 유전체의 각종 반복 서열 등에서 흔히 관찰되며, 이는 유전체의 안정성 유지 등에 중요한 역할을 하고 있는 것으로 보고 있다. 한편 각종 유전자의 상단 5’ 조절부위에 CpG가 밀집된 독특한 영역이 존재하는데 이를 'CpG 섬'이라고 하며, 이 경우 CpG의 사이토신은 대부분 메틸기가 결합되어 있지 않다. 그러나 경우에 따라서 시토신 메틸화가 발생하며 이 부위 뉴클레오솜의 히스톤 분자들과의 교감을 통해 크로마틴의 구조에 변화를 이끌어 결국 유전자 발현에 영향을 주게 된다. 따라서 유전자의 발현은 DNA 메틸화 및 히스톤 변형 등과 같은 화학적 가역반응에 의해 조절된다고 할 수 있는데, 이와 같이 DNA 염기서열의 변화 없이 크로마틴의 구조적 변화, ‘크로마틴 리모델링’에 영향을 주어 유전자 발현이 조절되는 기전에 관한 연구 분야를 ‘후성유전학’(Epigenetics)이라고 한다.
후성설이라는 용어는 17세기부터 영어로 사용되고 있는 코이네 그리스어 ἐπιγέννησις로부터 유래된 “추가 성장”이라는 일반적인 의미를 지니고 있다. 이와 관련된 후성유전학은 C. H. Waddington에 의해 만들어졌으며, 동시에 Valentin Haecker의 ‘형질유전학(phenogenetics)’에서도 후성설이 존재했다. 생물학의 맥락에서 후성은 배아 발달 초기 전능 상태에서 세포의 분화를 의미한다. Waddington의 용어가 만들어질 때 유전자와 유전적인 역할의 기질지성은 알려지지 않았다. 그는 유전자 형질형을 생산하는 주변 환경과 상호 작용하는 방법의 개념적 모형으로 사용했다. 그는 생물학적 개발을 위한 비유적인 의미로 "후성유전학적 지형(epigenetic landscape)"을 사용했다. Waddington은 세포의 운명이 결정되는 것이 낮은 고도의 지점으로 구슬이 떨어지는 것과 매우 비슷하다고 여겼다. Waddington은 구슬이 능선을 상승하며 골짜기 사이를 이동하는 것을 세포 분화의 비가역적인 증가로 시각화했다. 최근의 후성유전학적 지형에 대한 Waddington의 개념은 엄격하게 세포 운명 연구에 시스템의 역학적 상태 접근의 맥락에서 공식화되었다. 세포 운명의 결정은 어트랙터(attractor) 수렴이나 진동 등의 특정 역학을 나타낼 것으로 예상된다. "후성적"이라는 용어는 유전과 환경의 지속적인 양방향 교환의 결과로서 심리적 현상을 설명하기 위해 발달 심리학에 이용되고있다. 개발 아이디어는 19 세기와 20 세기에 걸쳐 다양한 형태와 다양한 이름에서 논의되고 있다. 초기 버전은 칼 에른스트 폰 배어(Karl Ernst von Baer)에 의해 제안되었고, 에른스트 헤켈(Ernst Haeckel)에 의해 대중화되었다.
후성유전학은 발생 과정이 끝난 성체에서 발생하는 유전자 발현 조절의 변화와 유전체 변화를 연구한다. 특히 암과 같은 질병의 연구가 활발히 이루어지고 있다.