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DNA 수복 효소를 찾아서

전문가 제언: ○ 한 세대에서 다음 세대로 넘어갈 때 DNA의 염기서열을 일정하게 유지하는 것은 생명 유지를 위한 중요한 사항 중의 하나이다. 그러나 DNA 복제 과정에서 염기서열의 변화는 자연적으로도 일어나며 화학물질이나 방사선 같은 환경 조건에 따라 매우 높은 비율로 발생될 수도 있다. 그러나 생명체의 기본단위인 세포에는 하등생물로부터 고등생물까지 다양한 수단의 DNA 수복 기전을 갖고 있어 생물종의 안전성에 주요한 기능을 갖고 있을 뿐만 아니라 돌연변이 형성 과정에도 필수적인 요소이다. 특히 실수가 쉽게 일어나는(error-prone) 수복 과정은 다른 형질의 표현형을 나타내는 돌연변이 형성에 중요하다.

○ 자연적으로 또는 어떤 환경 요소에 의한 DNA 손상 중 가장 일반적인 것은 티민 이량체(thymine dimer)의 형성이다. 이 티민 이량체의 정상적인 수복은 크게 2가지 방법으로 수행되는데 광을 필요로 하는 광 회복(photoreactivation)과 광을 필요로 하지 않는 암 회복(dark repair) 과정이 있다. 광 회복은 다양한 종류의 효소 작용으로 수행되며 대체로 정상 상태로(error-free) 수복된다. 암 회복은 서로 다른 3가지 기전으로 수행되는데 손상된 이량체를 절단하여 제거하는 excision repair, 손상된 DNA 조각을 다른 조각으로 재구축하는 recombinational repair, 손상에 대한 관용(tolerance)를 나타내는 SOS repair로 구별된다. 특히 SOS repair는 error-prone으로 돌연변이 형성에 가장 중요한 기전이다.

○ 지금까지 DNA 손상을 수복할 수 있는 많은 수단이 알려져 있지만 많은 용량의 방사선이나 화학물질에 노출된 세포는 결국 죽게 된다. 이것을 설명하는 데 몇 가지 논리가 가능하다. 첫째는 DNA 손상이 수복 불가능하게 어떤 형태로 변질될 수 있다는 것이다. 두 번째 가능성은 수복 기구 자체가 손상을 입어 작용할 수 없게 되는 경우이다. 세 번째는 세포의 치사가 수복 작용 이전에 일어날 수 있는 가능성이다.

저자: Mutsuo Sekiguchi
자료유형: 학술정보