분자유전학실험실 (단국대학교 분자생물학과)



 이성욱 ( 2009-05-25 11:17:23 , Hit : 5400
 쓰레기 DNA의 존재 이유


KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2009-05-22

학자들이 쓰레기 DNA (junk DNA)라고 칭하는 유전체 부분이 있다. 유전체의 많은 부분을 점령하고 있지만 특별한 기능은 없어 보이는 이들 광범위한 가닥의 유전물질로 학자들은 혼란스러웠다. 특별한 기능이 없어 보이는 부분이 그렇게 과도하게 유전체에 존재하는 이유는 무엇인가? 그런데 한 연못 생물체의 유전체에 대한 연구를 하고 있는 프린스턴 대학교와 인디아나 대학교 연구자들에 의해서 쓰레기 DNA가 쓰레기가 전혀 쓰레기가 아닐 수 있다는 사실이 밝혀졌다. 없어도 되는 유전체 부분으로 여겨져 오던 영역의 DNA 서열이 실제로는 그 생물체에 있어 핵심적인 기능을 수행하고 있다는 것을 밝힌 것이다. 이들이 내린 결론은 이들 유전가가 거의 곡예에 가깝게 전체 유전체를 일사불란하게 재배열시킨다는 것인데 이 재배열은 그 생물체의 생장에 있어 필수적인 것이다.

그 모든 것이 매우 신속하게 일어난다. 그 단세포 수생 생물 옥스트리카 (Oxytricha, 편모충류) 에 있어 트란스포존(transposons)이라는 유전자들은 트란스포에이스로 알려진 세포 단백질을 만든다. 이 생물체 발생 동안, 트란스포존은 먼저 수십만의 DNA 조각들이 다시 그룹화되는데 영향을 미치는 것으로 보인다. 그리고 나서 그 단백질들이 더 이상 필요 없어지면, 이 생물체는 트란스포에이스를 유전물질에서 교묘히 제거하여 원래 부하의 5% 가량으로 유전체가 가벼워진다.
섬모충류에서 트란스포존은 실제로 중심적 기능-유전자들을 합쳐 궤매 작업형태로 만드는-을 한다고 프린스턴 대학교 생태진화 생물학 교수이자 이번 연구의 저자인 Laura Landweber는 말한다. 이 연구는 학술지 Science 에 5월 15일 공개되었다. 이 연구자들은 트란스포존이 재조립 기능을 한다는 것을 증명하기 위해서 일부 편모충류에 있는 수천의 그러한 유전자들이 기능을 할 수 없게 만들었다. 그 결과, 그렇게 변형된 DNA를 가진 편모충류들은 적절히 발생하지 못한다는 것을 확인했다.

Landweber 연구팀은 유전자의 기원과 진화 그리고 유전체 재배열 연구를 하고 있으며 특히 편모충류에 특별한 관심을 가지는데, 그 이유는 이 생물체의 발생 동안에 대규모의 유전체 재배열이 일어나기 때문이다. 지난해에 Landweber 등은 이 생물체에 있어 RNA에 의해 주도된 유전체 재배열 기작을 밝힌 바 있다.








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