세포 노화 타이머 제어하는 새 방법
세포 노화 타이머 제어하는 새 방법
  • 함예솔
  • 승인 2021.04.13 16:35
  • 조회수 626
  • 댓글 0
이 기사를 공유합니다

서울대 생명과학부 이준호 교수 연구팀이 아주대 생명과학과 박대찬 교수 연구팀과의 공동 연구로 생쥐 배아줄기세포를 이용하여 포유류 염색체 말단의 텔로미어가 새롭게 재구성되는 구조를 발견했습니다. 해당 연구는 'Nature Communications'에 게재됐습니다. 

텔로미어(노란색)가 염색체(파란색)의 말단에서 염색체를 보호하고 있다. 출처: GettyImages

노화는 DNA의 손상을 막는 텔로미어와 관련이 있습니다. 출처: pixabay
텔로미어(노란색)가 염색체(파란색)의 말단에서 염색체를 보호하고 있다. 출처: GettyImages

세포 노화 타이머 제어할 수 있는 텔로미어

 

텔로미어는 염색체 말단의 보호 구조를 지칭하며 세포가 분열할 때마다 중요한 유전 정보를 대신해 사라지는 보호막 역할을 수행합니다. 텔로미어 길이가 일정 수준 이하로 짧아지면 세포는 분열을 멈추는 세포 노화 상태로 들어가고, 이로 인해 텔로미어는 세포 분열의 타이머로도 불립니다.

 

일반적인 체세포는 텔로미어를 유지할 수 있는 기전이 없지만, 활발히 분열하는 생식 세포나 줄기 세포는 '텔로머레이즈'라는 효소를 사용해 텔로미어 길이를 유지합니다. 암세포 또한 대부분 텔로머레이즈를 이용해 텔로미어 길이를 유지하고 무한한 분열 능력을 가집니다.

 

텔로미어 길이를 적절히 조절해 분열 수를 조절하면서 세포들이 정상적인 기능을 가지도록 하는 것이 세포 노화 및 개체 전체의 노화과정에서 중요한데, 이 과정이 잘못되면 암이 발생될 수 있습니다. 따라서 텔로미어 유지 기전에 대한 정확한 이해는 부작용 없이 텔로미어를 조절해 항암 전략, 노화 지연 등에서의 이로운 효과를 얻을 수 있도록 하는 이론적 기반이 될 수 있습니다.

 

"텔로미어인 듯 텔로미어 아닌 텔로미어 같은"

 

일부의 암세포에서는 '대안적인 텔로미어 유지기전(ALT)'이라고 하는, 텔로머레이즈를 사용하지 않고 텔로미어를 유지할 수 있는 시스템이 발견됐습니다. 따라서 ALT까지 완벽히 이해해야 텔로미어를 정확히 이해할 수 있고 조절할 수 있습니다.

일부의 세포는 ALT 기전을 활성화하고 텔로미어 길이 및 성장 속도의 회복이 일어난다. 출처:서울대학교
일부의 세포는 ALT 기전을 활성화하고 텔로미어 길이 및 성장 속도의 회복이 일어난다. 출처:서울대학교

자연 상에도 ALT를 통해 텔로미어를 유지하며 독특한 텔로미어 서열을 가지는 생물이 존재합니다. 그런데 인간 암세포의 경우, ALT를 사용하더라도 일반적인 반복서열로만 텔로미어가 구성된 사례만 보고어돼 있어 다른 생물들과는 차이가 있었습니다. 본 연구에서는 포유류 모델 최초로 일반적인 반복서열이 아닌 다른 구성을 가지는 형태로 텔로미어가 재구성된 사례를 보고했습니다. 이를 통해 인간 암세포에도 또다른 형태의 텔로미어가 존재할 가능성이 드러났습니다.

 

텔로미어 길이가 정상적인 세포, 텔로미어가 짧아져 세포 노화 상태에 있는 세포, ALT가 활성화 된 이후의 세포 등 다양한 시점의 생쥐 배아줄기 세포에 여러 오믹스 기법(유전체, 전사체, 단일세포 전사체, 단백질체 분석)을 적용해 ALT 세포의 분자적인 특징을 규명했습니다. 본 연구의 결과는 포유류 텔로미어에서 새로운 구조가 진화할 수 있음을 분자적인 수준에서 밝혀, 앞으로의 텔로미어 기전 연구 및 노화, 암 생물학 연구에 중요한 밑거름이 돼줄 것으로 기대됩니다.


##참고자료##

 


댓글삭제
삭제한 댓글은 다시 복구할 수 없습니다.
그래도 삭제하시겠습니까?
댓글 0
댓글쓰기
계정을 선택하시면 로그인·계정인증을 통해
댓글을 남기실 수 있습니다.

  • 충청남도 보령시 큰오랏3길
  • 법인명 : 이웃집과학자 주식회사
  • 제호 : 이웃집과학자
  • 청소년보호책임자 : 정병진
  • 등록번호 : 보령 바 00002
  • 등록일 : 2016-02-12
  • 발행일 : 2016-02-12
  • 발행인 : 김정환
  • 편집인 : 정병진
  • 이웃집과학자 모든 콘텐츠(영상,기사, 사진)는 저작권법의 보호를 받은바, 무단 전재와 복사, 배포 등을 금합니다.
  • Copyright © 2016-2021 이웃집과학자. All rights reserved. mail to contact@scientist.town
ND소프트