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유전자 발현의 원격조절

전문가 제언: ○ 세포의 발생, 분화, 분열, 사멸, 노화 등 정상적인 생물학적 프로그램을 실행하기 위해서는 체내 적절한 공간에서 특정 유전자들이 시의 적절하게 발현되어야 한다. 그간 여러 유전학적 및 분자생물학 기법의 발달로 유전자 발현의 조절 기작 연구에 있어 많은 진보가 있었으나, 대개 전사 개시 부위 부근을 분리하여 체내 환경과 매우 다른 체외에서 분석하였기 때문에 실제 생리적 측면에서 유전자 발현의 시/공간적 조절에 대한 이해는 미흡한 실정이다.

– 그러나 최근 유전체 사업(genome project)의 종결과 다양한 생물정보학적 기법, 그리고 체내 유전자 조작 기법의 발달 등으로 전체 유전체 수준에서 유전자 발현의 조절부위를 검색하고 그 기능을 검증하는 작업이 용이해졌다. 다양한 인간의 질병이 이들 전사조절 부위에서 유발되는 돌연변이와 연관된다. 예컨대, LDL 수용체 유전자의 프로모터 돌연변이는 고콜레스테롤 혈증을 유발하며, TGF-β 유전자 사일렌서의 돌연변이는 천식을 유발한다.

○ 이와 관련하여 미국에서는 국립 인간유전체 연구소(NHGRI)가 주축이 되어 인간 유전체 전 영역에 걸쳐 산재하는 전사조절 부위를 찾기 위해 2003년 ENCODE(ENCyclopedia Of DNA Elements) 사업을 개시하여 진행 중이다. 이를 통해 장차 각종 유전자 발현의 유전체 수준의 조절 기작을 규명하여 인간 유전체의 기능적 목록을 제작하는 것은 물론 특정 질병과 연관된 전사 조절부위의 다형성(polymorphism)을 검출하는 데도 크게 공헌할 것으로 기대된다.

○ 이에 반해 국내에서는 일부 생물정보학 분야에서 유전체 분석을 시도 중이긴 하나 아직 실질적으로 의학적 응용이 가능한 수준의 조직적 연구는 매우 부족한 편이다. 이는 생체 내에서 유전자 발현 조절 고리를 규명하고 검증하는데 많은 자원과 기술이 요구되기 때문으로 판단된다. 장차 특정 질병과 연관된 유전체 결함의 대량분석은 전혀 예상치 못한 부분에서 질병 치료의 새로운 단서를 제공할 것이며, 관련 분야의 발달에 크게 기여할 것으로 기대된다.

저자: Long, XC; Miano, JM; AF Long, Xiaochun; Miano, Joseph M.
자료유형: 학술정보