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[노화에 관여하는 세포 메커니즘 새로 발견] 오늘 Cell 저널에 발표된 새로운 연구에서 코펜하겐 대학의 연구자들은 세포가 분열할 때 자신의 정체성을 "기억"하는 방법에 대한 알려지지 않은 메커니즘을 발견했다.

박영숙세계미래보고서저자 | 기사입력 2023/03/15 [08:12]

[노화에 관여하는 세포 메커니즘 새로 발견] 오늘 Cell 저널에 발표된 새로운 연구에서 코펜하겐 대학의 연구자들은 세포가 분열할 때 자신의 정체성을 "기억"하는 방법에 대한 알려지지 않은 메커니즘을 발견했다.

박영숙세계미래보고서저자 | 입력 : 2023/03/15 [08:12]

2023년 3월 2일

노화에 관여하는 세포 메커니즘 새로 발견

노화 과정과 관련된 이전에 알려지지 않은 세포 메커니즘이 발견되었으며, 이는 세포가 분열할 때 자신의 정체성을 "기억"하는 방법을 설명한다.

 

노화 후생유전학적 기억의 돌파구
일러스트레이션 98510341 © Kateryna Kon | Dreamstime.com

 

시간이 흐르고 나이가 들면서 많은 세포가 스스로 보충해야 한다. 그들은 심장 세포, 피부 세포 등과 같은 새로운 세포로 나누어서 그렇게 한다.

 

그러나 세포가 계속해서 분열하여 새로운 세포를 만들면 모세포로부터 정보의 일부를 잃게 된다. 

 

결국 그들은 원래 정보를 너무 많이 잃어버렸기 때문에 게놈의 구조가 악화되어 새로운 세포가 제 역할을 덜 하게 만들 수 있다. 

 

그들은 심지어 너무 많이 분열하여 암세포가 되는 것과 같은 부당한 일을 할 수도 있다.

 

세포는 시간이 지남에 따라 중요한 정보를 잃기 때문에 과학자들은 해당 정보가 어떻게 복사되는지 이해하기를 원한다. 

 

그 과정을 자세히 알면 세포가 스스로를 훨씬 더 잘 보존하여 암에 대항하고 노화를 늦출 수도 있다.

 

 

오늘 Cell 저널에 발표된 새로운 연구에서 코펜하겐 대학의 연구자들은 세포가 분열할 때 자신의 정체성을 "기억"하는 방법에 대한 알려지지 않은 메커니즘을 발견했다.

 

"이 메커니즘을 완전히 이해하면 암과 노화에 대응하는 데 도움이 될 수 있습니다."라고 Novo Nordisk Foundation Center for Protein Research에서 연구 그룹을 이끌고 있는 논문의 교신 저자인 Anja Groth 교수가 말했다. 

 

"이것은 우리 몸의 각 세포의 기능을 유지하기 위해 작용하는 놀랍도록 복잡한 네트워크의 일부입니다. 이 메커니즘을 방해하면 세포가 자신의 정체성을 잊게 만들 수 있으며 이는 재생에 유용한 다른 세포 유형으로 전환하는 데 도움이 될 수 있습니다. 

 

"이제 우리는 이 새로운 수준의 조절을 발견했으므로 다음 단계는 이를 자세히 이해하고 전체 생리학적 역할을 설명하는 것입니다."라고 그녀는 계속했습니다. 

 

"세포 과정을 표적으로 삼거나 변경하기 전에 먼저 그것이 어떻게 작동하는지 분자적으로 이해해야 합니다. 여기에서 우리는 세포가 후생유전학적 풍경을 복사하는 방법을 조절하기 위한 첫 번째 벽돌을 쌓고 있습니다.

 

이미 후성유전체 편집에 많은 노력이 투자되고 있습니다. 후생유전적 회춘(epigenetic rejuvenation)은 새롭게 떠오르는 뜨거운 주제입니다. 우리의 작업은 이러한 진행 중인 개발에 영향을 미칠 것입니다."

 
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기술적인 용어로 팀이 발견한 새로운 메커니즘은 H2A-H2B 매개 후생유전적 기억 이라고 한다. 

 

그것이 무엇을 하는지 이해하기 위해 우리의 게놈을 조리법 책으로 상상해보십시오. 이 책은 세포 유형, 장기 및 조직에 대한 모든 레시피를 설명한다.

 

처음에 설명한 것처럼 각 세포 유형이 올바른 정보 조합, 즉 레시피를 사용하는 것이 매우 중요하다. 

 

잘못된 정보나 불완전한 정보가 너무 많이 축적되면 세포가 기능을 잃거나 암이 될 수 있기 때문이다.

 

레시피 북으로 돌아간다. 이 책에는 각 세포가 앞서 언급한 올바른 레시피 조합을 사용하여 올바른 세포 유형이 되도록 보장하는 컬러 책갈피가 있다. 이 책갈피는 후생유전체의 중요한 부분이다.

 

그러나 세포가 분열할 때 책갈피를 충분히 빨리 도입하는 것은 어려운 일이며, 이는 세포의 정체성을 잠식하고 노화와 암을 초래할 수 있다. 

 

이 문제를 해결하기 위해 세포는 다른 유형의 책갈피인 포스트잇을 사용합니다. 이는 북마크를 제자리에 유지하고 올바른 레시피가 사용되도록 하는 "빠른 추적" 시스템 역할을 한다.

 

이 포스트잇 시스템은 연구팀이 새로운 논문에서 발견한 것이라고 이 연구의 제1저자인 Postdoc Valentin Flury는 설명한다.

 

"우리는 포스트잇 노트의 분자 기반을 확인했습니다."라고 그는 말했습니다. "기술적으로 말하면, 확인된 메커니즘은 세포 분열 중에 후성유전적 세포 기억을 유지하는 데 도움이 됩니다.

 

우리는 히스톤 H2A-H2B에 대한 후성유전적 정보가 DNA 복제 중에 국소적으로 정확하게 전송되고 나중에 히스톤에 정확한 정보를 입력하는 데 도움이 됨을 보여줌으로써 이를 수행했습니다. H3와 H4."

 

히스톤은 염색체에서 발견되는 단백질의 일종이다. 히스톤은 DNA에 결합하여 염색체에 모양을 부여하고 유전자의 활동을 제어한다.

 

"후성유전학 및 염색체 복제 분야에서는 세포가 세포 분열 전반에 걸쳐 기능을 유지할 수 있도록 하는 여러 층의 기억 신호가 있음을 깨닫는 것이 매우 중요합니다. 발달을 안내하고 암과 노화를 막습니다."라고 Flury는 덧붙였다.

 

1,000세에 도달하는 최초의 사람이 이미 태어났을지도 모른다고 믿는 저명한 노화 방지 전문가 Aubrey de Grey는 이 개발에 대한 자신의 의견을 트위터에 올렸습니다.

 

메틸롬이 메틸에 의존하는 메틸화에 의해 보존되는 것처럼 '히스톤 코드'는 세포 분열에서 보존되어야 하지만 우리는 그 방법을 아주 부분적으로만 알고 있었습니다. 큰 돌파구입니다."

 

 

 

 

 
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