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DNA 복구의 결함과 퇴행성신경질환

전문가 제언: ○ DNA의 손상은 세포분열 동안 DNA 복제과정에서 자발적으로 일어날 수도 있다. 또한 세포증식을 하지 않는 조직에서도 가능하다. 세포호흡 소기관인 미토콘드리아의 부산물로 생성되는 활성산소 같은 내재적 인자나, 자외선(UV), 화학적 돌연변이 유발물질(chemical mutagen) 같은 외부 환경 인자에 의해서 일어난다.

○ 모든 세포는 DNA가 손상을 받았을 때 이에 대해서 적절하게 대응하는, 여러 단백질이 관여하는 DNA 복구 시스템을 갖게끔 진화가 이루어 졌다. 복구 시스템에 관여하는 단백질을 암호화하는 유전자의 돌연변이는 DNA 복구부전을 야기하고, 이는 사람에서 여러 가지 질병의 표현형으로 표출된다.

○ 이 분석은 DNA 복구관련 유전자의 돌연변이로 나타나는 신경퇴행성 유전병인 A-T(ataxia telangiectasia), AOA1(ataxia with oculomotor apraxia 1), SCAN1(spinocerebellar ataxia with axonal neuropathy 1) 및 이와 유사한 퇴행성신경질환의 분자 메커니즘을 설명하고 있다. 이 분석은 또 왜 이들 질환이 주로 어린 나이에 나타나는지, 왜 이러한 병증이 주로 신경세포에 국한해서 나타는지를 조리 있게 설명해주었다.

○ 신경세포는 다른 조직에 비하여 세포 호흡률이 월등히 높다. 뇌세포의 높은 산소 소비량은, 그만큼 유해한 활성산소의 생성이 많이 발생한다는 결과를 가져온다. 뇌세포는 피부세포처럼 UV에 노출될 위험이 전혀 없는데도 불구하고 내재 활성산소로 인한 DNA 손상을 많이 받는다. 뇌세포에서는 또 다른 조직보다 높은 전사활성이 요구된다. DNA 손상으로 전사활성의 요구가 충족되지 못하면 세포는 사멸하게 된다.

○ 이들 유전적 결함으로 인한 퇴행성 질환은 특히 어린 나이에 발생하여 예후가 비관적인 질병이다. 이에 대한 치료 또는 예방으로 활성산소의 피해를 가능한 한 줄일 수 있는 항산화제의 임상 적용 가능성 여부에 대한 연구가 절실히 요구된다.

저자: Rass, U; Ahel, I; West, SC; AF Rass, Ulrich; Ahel, Ivan; West, Stephen C.
자료유형: 학술정보