텔로미어/텔로머라제
1)텔로미어(telomere) 는
염식체의 말단에 반복적으로 존재하는 유전물질의 특이한 형태로 "종말체"
라고도 한다.
텔로미어는 염색체의 손상이나 다른 염색체와의 결합을 방지하는 기능을 가지고 있다.
그런데 텔로미어는 세포가 한번 분열할때마다 그 길이가 조금씩 짧아지며 세포분열이
일정한 횟수를 넘어서면 텔로미어가 아주 짧아지고 그 세포는 분열을 멈추고 죽게된다.
이는 늙거나 손상된 세포가 문제를 일으키지 않기위해 스스로 자살하는 이른바 세포소멸
이라고 불리는 자연현상이다.
그래서 텔로미어를 "생명시계" 라 부르기도 한다.
6년생 양으로부터 복제된 최초의 복제양 돌리의 텔로미어가 또래의 다른 양보다
텔로미어가 짧아 결국 조기 사망한 것으로 알려져있다
2004년엔 국내연구진이 꼬마선충의 텔로미어를 정상보다 30%정도 길게 만들어
평균수명을 20일에서 23.8일로 20%연장하는데 성공, 텔로미어가 길어지면 수명이
연장되는 관계를 확인했다.
그런데 세포가 늙어도 텔로미어가 짧아지지 않으면 암의 원인이 되기도 한다.
암세포의 경우 "텔로머라제(telomerase) " 라는 효소가 분비되면서 텔로미어가
짧아지는것을 막기때문에 암세포가 죽지않고 계속 증식하게된다.
줄기세포도 텔로머라제를 가지고있다. 최근엔 텔로머라제를 이용한 노화방지
혹은 암치료 연구가 진행되고있다.
(인간과 과학)
2) Dana-Farber 암연구소의 새로운 연구로, 사람이 나이에 따라 특정 암이 더 많이 나타나는 이유에 대한 증거가 제시되었다. 이 이론은 끊임없이 세포가 죽고 다시 대체되는 변화를 겪는 조직, 즉 유방, 피부, 전립선, 대장과 같은 조직에서는 유전적인 돌연변이가 일어나 몇몇 세포에서 텔로미어(telomere)라고 불리는 염색체 보호 단백질이 없어져도 계속 분열이 일어날 수 있다는 사실을 제시하고 있다. 이것은 염색체들이 서로 비정상적으로 붙어버려 세포의 유전 프로그램에 일대 혼란을 가져오는 결과를 초래하여 결국 암으로 발전될 수 있다.
이 새로운 연구는 Ronald DePinho박사가 주도하였으며 Steven Artandi박사, Sandy Chang박사들이 함께 참여하였다. 연구 결과는 Nature지에 발표되었다. 일반적으로, 이런 암에 대한 유전적인 브레이크가 있는 쥐들은 림프종이나 뼈, 연골조직에 육종이 발생한다. 그러나 사람이 나이 듦에 따라서 종양이 상피세포에 발생하기 시작한다. 연구진은 이 이유가 텔로미어의 차이라고 예상했다. 사람에서 이 텔로미어는 세포가 분열을 계속함에 따라 계속 짧아져 나중에는 염색체를 외부의 손상에서부터 보호할 수 없게 된다.
이때 세포는 더 이상 분열하지 않는다. 그러나 어떤 세포는 유전자에 결함이 생겨 계속 분열을 한다. 이렇게 되면 염색체의 재배열이 발생되어 세포 유전 정보의 빠른 손실이 발생된다. 이러한 비극적인 과정을 통해 결국 세포가 일차적인 종양으로 발전될 수 있다. 그러나 텔로미어의 기능이 원상태로 회복되기 전까지는 완전히 발전하지는 않는다. 이때 telomerase 라는 효소가 활성화되면 암으로 성숙되는데 이 효소는 세포의 텔로미어를 안정화시키며 재건하는 역할을 하여, 계속적인 암세포 분열이 일어나 암세포가 몸 전체로 전이되게 한다.
그런데 연구진은 나이가 많은 어른의 상피세포에서 이런 현상이 자주 발생하는 이유를 밝혀내고자 했다. 이에 대한 해답은 쥐를 대상으로한 연구에서 밝혀낼 수 있었다. 쥐는 사람과는 달리 텔로미어를 만들어내는 유전자가 언제나 발현되어 텔로미어가 짧아지지 않는다. 이것이 사람과는 다른 조직에서 암이 발생하는 이유가 될 수 있을 것이다. 연구진은 사람과 마찬가지로 보통 때 텔로미어를 만들어내는 유전자가 발현되지 않는 쥐를 만들어냈다. 결과는 충격적이었다. 이 쥐는 나이든 사람에게서 나타나는 암과 동일한 종양의 분포를 나타냈다. 또, 이 쥐들의 염색체를 SKY(for Spectral Karyotyping)이라는 새로운 방법으로 분석한 결과, 사람의 종양 상피세포와 유사한 염색체 패턴이 관찰됨을 알 수 있었다. 이 연구 결과를 응용하면 암을 예방할 수 있는 길이 열리게 될 것이라고, 연구진은 예상했다.
(hsyoo@bioneer.kaist.ac.kr)