사람의 메틸롬 : 이 패턴이 의미하는 것은?
(The Human Methylome: What Do These Patterns Mean?)
수십년 동안, 연구자들은 DNA 분자들 위에 업혀져 있는, 그리고 어떤 패턴들을 발생시키고 있는 ‘메틸 그룹(methyl groups)’들로 불리는 작은 화학물질들을 주목해왔다. 이 메틸화 패턴(methylation patterns)의 의미와 기능을 조사하기 위해서, 특히 의학적 적용을 위해서, 미국 국립보건원은 2008년부터 5년 동안 1억9천만 달러의 비용을 들여 연구를 시작하였다. 그 연구들 중 하나에서, 연구자들은 세포 기능의 한 새로운 복잡성을 우연히 발견하게 되었다.
솔크 생물학 연구소의 조셉 에커(Joseph Ecker)는 세계 최초로 ”메틸놈(methylome)”이라 불리는 사람 메틸화 패턴의 완전한 지도를 만들기 위한 협력을 이끌고 있다. 이것은 잘 알려진 DNA 염기 패턴을 넘어서는 유전 정보를 전달하고 있었다.[1]
이전 연구에 의하면, DNA 메틸화(DNA methylation)는 ”유전자 조절, DNA-단백질 상호작용, 세포 분화, 전이인자의 억압, 배발생, X염색체 불활성화, 유전체 각인, 종양형성” 등으로 세포를 돕고 있었다.[2] 에커는 솔크 생물학 연구소의 언론보도에서 이 새로운 연구는 ”유전체 기능이 어떻게 건강과 질병에 의해서 조절되는지, 그리고 유전자 발현이 어떻게 식사와 환경에 의해서 영향을 받는지에 관한 보다 나은 이해를 이끌 것”이라고 말했다.[3]
연구팀의 일부 결과는 연구자들이 추측했었던 것을 확인해주었다. 예를 들어, 배아 줄기세포에서 DNA는 분화된 세포보다 더 치밀하게 메틸화되어져(또는 메틸 그룹들로 덮여져서) 있었다. 또한 그들은 DNA가 단백질들과 상호작용하고 있는 영역에서는 메틸화가 덜 되어있는 것을 발견하였다. 이러한 관측들은 DNA의 정밀한 영역은 세포의 사용으로부터 그들을 분리시키기 위해서 더 두껍게 메틸 그룹들로 덮여져 있다는 것을 가리키고 있었다. 이러한 방법으로, 올바른 단백질들이 정확한 시간에 딱 맞게 제조되는 것이었다.
그러나 그들은 또한 예상치 못했던 메틸화 패턴을 발견하였다. CG Methylation 이라 불리는 한 발생되는 유형은 오래 전에 알려졌었는데, 또 하나의 유형인 non-CG methylation은 중요하지 않은 것으로 생각되어졌었다. 그러나 줄기세포(stem cells)들은 ”고도로 발현된 유전자들이 비발현된 유전자들보다 3배나 더 높은 non-CG methylation 밀도를 가지고 있음”을 이 연구는 보고하였다.[3] 따라서 이제 생물학자들은 그들이 이해했던, 사람 유전체의 대부분에서 일어나는 것으로 보이는 또 하나의 세포 메커니즘을 그 이유를 확실하게 알지는 못하지만 중요한 것으로 분류하여야만 하게 되었다.[4]
세포를 연구하는 과학자들은 세포 안에서 관측되는 고도의 설계에 대하여 자주 감동을 받지 않을 수 없다. 예를 들어, 최근에 DNA 전사 조절을 연구한 멜리사 무어(Melissa Moore)와 프라우드풋(Nick Proudfoot)은 이렇게 말하고 있었다.
그 과정을 따라 모든 지점에서, 다기능 단백질들과 (리보핵산단백질) 복합체들은 적절한 협력에 필요한 필수적인 피드백 및 피드포워드 정보들을 함께 제공하며, 상향 및 하향 단계들 사이의 의사전달을 용이하게 한다. 이것은 복잡하고 경이로운 하나의 웹 조절(web of regulation)로서 묘사되어질 수 있다.[5]
같은 방식으로 이들 메틸놈 연구도 어떤 세포 과정들을 적절히 조절하기 위해서 고도로 동적이고, 철저히 조절되는, 필수적 과정들임을 확인되고 있는 것이다.
살아있는 생물들의 세계는 작으나 강하고, 잘 조절되며, 우아하고, 고도로 정교한, 수많은 분자 기계들로 가득하다. 그러므로 이들의 생성 기원을 초월적 지성의 창조주로 돌리는 것은 꽤 자연스러운 것이다. 지속적으로 발견되는 과학적 사실들을 고려해볼 때, ”하늘을 펴고 땅의 기초를 정하고 너를 지은 자 여호와를...”(사 51:13) 이란 사실을 무시하는 것은 점점 어려워 보인다.
References
[1] See Thomas, B. Epigenetics: More Information than Evolution Can Handle. ICR News. Posted on icr.org January 30, 2009, accessed October 16, 2009.
[2] Lister, R. et al. 2009. Human DNA methylomes at base resolution show widespread epigenomic differences. Nature. Published online October 14, 2009.
[3] What drives our genes? Salk researchers map the first complete human epigenome. Salk Institute for Biological Studies press release, October 14, 2009.
[4] For example, these authors concluded with the vague notion that these newly discovered non-CG methylation patterns 'suggest possible alternative roles for DNA Methylation” (ref. 1).
[5] Moore, M. J. and N. J. Proudfoot. 2009. Pre-mRNA Processing Reaches Bach to Transcription and Ahead to Translation. Cell. 136 (4): 688-700.
번역 - 미디어위원회
링크 - http://www.icr.org/article/4995/ ,
출처 - ICR News, 2009. 10. 22
구분 - 3
옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=4760
참고 : 4366|4321|4671|4648|4634|4491|4477|4426|4126|4011|4008|3998|3892|2765|4710|4672|3275|3358
사람의 메틸롬 : 이 패턴이 의미하는 것은?
(The Human Methylome: What Do These Patterns Mean?)
수십년 동안, 연구자들은 DNA 분자들 위에 업혀져 있는, 그리고 어떤 패턴들을 발생시키고 있는 ‘메틸 그룹(methyl groups)’들로 불리는 작은 화학물질들을 주목해왔다. 이 메틸화 패턴(methylation patterns)의 의미와 기능을 조사하기 위해서, 특히 의학적 적용을 위해서, 미국 국립보건원은 2008년부터 5년 동안 1억9천만 달러의 비용을 들여 연구를 시작하였다. 그 연구들 중 하나에서, 연구자들은 세포 기능의 한 새로운 복잡성을 우연히 발견하게 되었다.
솔크 생물학 연구소의 조셉 에커(Joseph Ecker)는 세계 최초로 ”메틸놈(methylome)”이라 불리는 사람 메틸화 패턴의 완전한 지도를 만들기 위한 협력을 이끌고 있다. 이것은 잘 알려진 DNA 염기 패턴을 넘어서는 유전 정보를 전달하고 있었다.[1]
이전 연구에 의하면, DNA 메틸화(DNA methylation)는 ”유전자 조절, DNA-단백질 상호작용, 세포 분화, 전이인자의 억압, 배발생, X염색체 불활성화, 유전체 각인, 종양형성” 등으로 세포를 돕고 있었다.[2] 에커는 솔크 생물학 연구소의 언론보도에서 이 새로운 연구는 ”유전체 기능이 어떻게 건강과 질병에 의해서 조절되는지, 그리고 유전자 발현이 어떻게 식사와 환경에 의해서 영향을 받는지에 관한 보다 나은 이해를 이끌 것”이라고 말했다.[3]
연구팀의 일부 결과는 연구자들이 추측했었던 것을 확인해주었다. 예를 들어, 배아 줄기세포에서 DNA는 분화된 세포보다 더 치밀하게 메틸화되어져(또는 메틸 그룹들로 덮여져서) 있었다. 또한 그들은 DNA가 단백질들과 상호작용하고 있는 영역에서는 메틸화가 덜 되어있는 것을 발견하였다. 이러한 관측들은 DNA의 정밀한 영역은 세포의 사용으로부터 그들을 분리시키기 위해서 더 두껍게 메틸 그룹들로 덮여져 있다는 것을 가리키고 있었다. 이러한 방법으로, 올바른 단백질들이 정확한 시간에 딱 맞게 제조되는 것이었다.
그러나 그들은 또한 예상치 못했던 메틸화 패턴을 발견하였다. CG Methylation 이라 불리는 한 발생되는 유형은 오래 전에 알려졌었는데, 또 하나의 유형인 non-CG methylation은 중요하지 않은 것으로 생각되어졌었다. 그러나 줄기세포(stem cells)들은 ”고도로 발현된 유전자들이 비발현된 유전자들보다 3배나 더 높은 non-CG methylation 밀도를 가지고 있음”을 이 연구는 보고하였다.[3] 따라서 이제 생물학자들은 그들이 이해했던, 사람 유전체의 대부분에서 일어나는 것으로 보이는 또 하나의 세포 메커니즘을 그 이유를 확실하게 알지는 못하지만 중요한 것으로 분류하여야만 하게 되었다.[4]
세포를 연구하는 과학자들은 세포 안에서 관측되는 고도의 설계에 대하여 자주 감동을 받지 않을 수 없다. 예를 들어, 최근에 DNA 전사 조절을 연구한 멜리사 무어(Melissa Moore)와 프라우드풋(Nick Proudfoot)은 이렇게 말하고 있었다.
같은 방식으로 이들 메틸놈 연구도 어떤 세포 과정들을 적절히 조절하기 위해서 고도로 동적이고, 철저히 조절되는, 필수적 과정들임을 확인되고 있는 것이다.
살아있는 생물들의 세계는 작으나 강하고, 잘 조절되며, 우아하고, 고도로 정교한, 수많은 분자 기계들로 가득하다. 그러므로 이들의 생성 기원을 초월적 지성의 창조주로 돌리는 것은 꽤 자연스러운 것이다. 지속적으로 발견되는 과학적 사실들을 고려해볼 때, ”하늘을 펴고 땅의 기초를 정하고 너를 지은 자 여호와를...”(사 51:13) 이란 사실을 무시하는 것은 점점 어려워 보인다.
References
[1] See Thomas, B. Epigenetics: More Information than Evolution Can Handle. ICR News. Posted on icr.org January 30, 2009, accessed October 16, 2009.
[2] Lister, R. et al. 2009. Human DNA methylomes at base resolution show widespread epigenomic differences. Nature. Published online October 14, 2009.
[3] What drives our genes? Salk researchers map the first complete human epigenome. Salk Institute for Biological Studies press release, October 14, 2009.
[4] For example, these authors concluded with the vague notion that these newly discovered non-CG methylation patterns 'suggest possible alternative roles for DNA Methylation” (ref. 1).
[5] Moore, M. J. and N. J. Proudfoot. 2009. Pre-mRNA Processing Reaches Bach to Transcription and Ahead to Translation. Cell. 136 (4): 688-700.
번역 - 미디어위원회
링크 - http://www.icr.org/article/4995/ ,
출처 - ICR News, 2009. 10. 22
구분 - 3
옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=4760
참고 : 4366|4321|4671|4648|4634|4491|4477|4426|4126|4011|4008|3998|3892|2765|4710|4672|3275|3358