| ▲ 左는 20대 모습. 右는 50대 모습 (사진제공= Lew and Valerie) | ||
누구나 늙지 않고 건강하게 오래도록 살고 싶어한다. 현실이 아무리 지옥이라고 해도 저승보다는 이승이 훨씬 낫다는 건 두말하면 잔소리다. 하지만 늙지 않을 수 없다.
최근 세포노화의 시계’로 알려진 텔로미어(염색체 말단 염기서열)를 길게 유지할 수 있는 새로운 단초가 발견됐다.
텔로미어는 노화뿐 아니라 암 발생과도 연관이 있는 것으로 여겨지는 부분으로, 이번 발견은 암세포 진단에도 기여할 것으로 기대된다.
서울대는 이 대학 유전공학연구소 이준호 교수팀(서범석 박사, 김천아 박사과정, 천종식 교수 등)이 예쁜꼬마선충(인간과 비슷한 형태의 텔로미어 서열구조를 가진 자웅동체 유전학 모델동물)을 모델로 암세포가 텔로미어를 비정상적으로 길게 유지할 수 있는 현상의 단초를 발견했다고 18일 밝혔다.
세포분열과정에서 텔로미어는 조금씩 짧아지는데 텔로미어가 일정 길이 이하로 짧아지면 유전정보가 소실돼 세포의 분열이 멈추고 세포 노화가 진행된다.
텔로미어의 길이가 길어지면 세포분열을 더 많이 할 수 있게 돼 노화된 세포를 젊은 세포로 대체할 수 있게 되나, 이에 따라 암세포 발생도 늘어나 암 발생률이 함께 증가한다는 딜레마가 있다.
연구팀은 예쁜꼬마선충 실험을 통해 이제껏 발견된 적 없었던 특정한 DNA 부위가 텔로미어에 복제되는 것을 확인했다.
통상 암세포 발생 과정에서는 텔로머레이즈 역전사효소(TRT)가 텔로미어의 길이를 유지하는 것으로 알려져 있다.
연구팀은 그 기전이 아직 정확히 밝혀지지 않은 텔로머레이즈 활성이 없는 대안적 텔로미어 유지 메커니즘(ALT)에 초점을 맞췄다.
DNA를 손상하는 물질을 처리해 텔로머레이즈가 없는데도 생식세포를 유지할 수 있는 예쁜꼬마선충 모델을 확립하고 텔로미어 서열을 분석한 결과 텔로미어가 기존의 염기서열이 아닌 특이한 서열의 반복으로 이루어져 있음을 규명했다.
연구팀이 새로 발견해 TALT라고 명명한 DNA 부위는 양쪽에 텔로미어와 비슷한 염기서열을 가지면서 중간에 전혀 새로운 염기서열을 가지는 구조로 돼 있다. 연구팀은 이 부위 전체가 하나의 복제 단위로 염색체 말단으로 복제돼 간다는 것을 확인했다.
특히 ALT로 발생하는 암이 활성화되기 전에 이미 TALT DNA 부위가 염색체 내부에서 가까운 염색체 말단인접 부위로 시스복제(같은 염색체 안 복제)돼 암세포의 활성화 과정에서 전체 염색체 부위로 트랜스복제(다른 염색체로 복제)돼 간다는 사실도 발견했다.
이는 염색체 말단인접 부위는 암세포가 자신의 생존을 위해 TALT 서열을 저장해두는 장소로 사용한다는 의미다.
인간 암세포 진단에 확장하면 기존에 단백질 발현 등의 방식 말고 염색체 끝 부분만 자세히 들여봐도 암을 진단할 수 있게 될 수 있을 것으로 기대된다.
연구팀은 "이 연구에서 밝힌 DNA 시그니처는 장차 암 환자 맞춤형 유전체 분석의 중요한 타깃이 될 것으로 보인다"며 "사람의 암까지 확장 연구할 것"이라고 밝혔다.
이 연구는 보건복지부의 연구중심병원 육성(R&D)사업 지원 과제로 진행됐으며, 과학학술지인 네이처(Nature) 자매지인 ’네이처 커뮤니케이션’에 이날 게재됐다. ■
(서울=연합뉴스)
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