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트랜스포존 MITE에 의한 유전자발현조절 가능성

전문가 제언: ○ 게놈과학의 발전으로 다종다양한 생물 종의 게놈해석을 쉽게 할 수 있게 되었으며 전체 생물 종 게놈에서 600bp이하의 적은 반복배열이 다수 존재함이 밝혀졌다. 이러한 반복배열은 양단에 트랜스포존 특유의 배열을 가지고 있기 때문에 트랜스포존의 한 종류로 간주되고 있으며 이들을 MITE(miniature inverted-repeat transposable element)라 부른다.

○ 전이인자(TE: Transposable Element)는 게놈의 한 장소에서 다른 장소로 이동할 수 있는 DNA 단편을 말하는 것으로 이들은 전이에 의해 염색체 내에서 이곳, 저곳으로 이동하여 유전적 다양성(genetic diversity)을 일으키는 중요한 요소이다. 전이인자는 트랜스포존(transposon)이라고도 하는데, 그 길이는 수백에서 수천 개의 염기서열에 이른다.

○ MITE의 가동성(可動性)을 증명하는 사례가 없어서 MITE는 화석화된 DNA단편으로 생각하였으나 2003년에 본고의 필자를 포함한 3개의 연구 그룹이 각각 별도로 MITE는 지금도 빈번하게 전이하는 트랜스포존임을 밝힘에 따라 MITE 연구가 활기를 띄게 되었다(2003년 10월에 Nature지에 발표). 필자 등은 벼의 이삭 내 키메라를 초래하는 돌연변이 유전자의 해석으로부터 MITE의 일종인 mPing(miniature-Ping)을 발견하였으며 이 벼 품종의 돌연변이계통은 물론 원 품종에서도 mPing은 게놈을 빈번하게 전이하고 증폭하고 있음이 확인됨에 따라 유전자의 기구해명이나 품종개량 등에 유용하게 이용할 수 있게 되었다.

○ MITE를 포함한 전이인자는 게놈 내에 서식하면서 자기 증폭을 반복하여 숙주의 유전자발현을 제어 또는 유전자구조의 변화를 일으키거나 동원체구조나 크로마틴구조의 유지에 기여하고 있음이 계속 밝혀지고 있다. 새로운 종의 창조는 식물 육종의 궁극적인 목표가 되고 있으며 MITE의 역할 해명은 이 명제에 적합한 아이디어를 제공할 것으로 예상된다.

저자: Yutaka Okumoto, Ken Naito, Takatoshi Tanisaka
자료유형: 학술정보