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세균의 프로그램 세포사와 non-coding small RNA

전문가 제언: ○ 일반적으로 apoptosis로 알려진 유전적으로 프로그램 되어 있는 세포자연사(Programmed Cell Death; PCD)는 많은 생물종에서 중요한 기능을 갖는 생명현상 중의 하나이다. Apoptosis로 사멸되는 세포는 먼저 유전체가 절단되어 단편화되고 외막이 부풀어 기포 모양으로 변하여 내용물이 밖으로 유출되기 전에 주위의 식세포에 의해 포식되어 소멸된다. 이와 달리 물리적인 손상이나 바이러스 감염에 의한 괴사(necrosis)는 세포막의 파열로 내용물이 유출되어 염증반응을 유발한다.

○ Apoptosis의 일차적인 기능은 불필요한 세포를 제거하는 것이다. 포자(spore)를 형성하는 단세포 세균에서는 세포 안에 포자를 만든 후 원래의 세포는 자가 용융되는 원시형태의 apoptosis가 작동된다. 동물과 같은 다세포 고등생물에서 apoptosis는 조직의 발생, 항상성 유지, 재생 등에 중요한 역할을 담당한다. 여기서는 불필요한 세포의 제거라는 단순한 수동적인 역할 외에 죽은 세포와 정상세포의 상호작용에 의한 조직의 항상성 유지와 재생이라는 능동적 역할을 수행한다.

○ 직접 단백질로 번역되지 않는 다양한 종류의 RNA 분자를 non-coding RNA라 부르며 rRNA와 tRNA도 이 범주에 속한다. 최근에 유전자발현 조절 기능을 갖는 17～25nucleotides의 small RNA(sRNA)가 다수 발견되었다. sRNA는 hairpin 구조의 RNA에서 만들어지는 microRNA(miRNA)와 긴 이중나선 RNA(dsRNA)로부터 형성되는 small interfering RNA(siRNA)로 나눠진다.

○ miRNA는 새로운 형태의 생체조절물질로 개체의 발생, 세포분화, 세포사멸, 유전체의 안정성 유지 등의 생명현상의 필수적인 기능에서 핵심적인 조절작용을 수행한다. siRNA는 그에 상보적인 염기서열을 갖는 mRNA와 결합하여 mRNA를 분해하거나 번역을 억제한다.

○ PCD는 다세포진핵생물 특유의 기구로 알려져 왔지만 최근에 원핵세포에도 널리 존재하는 것이 밝혀졌다. 이 논문의 필자 등은 원핵생물의 PCD에 sRNA가 관여하며, 이 작용은 다양한 유형의 스트레스에 대한 응답으로 나타난다는 사실을 설명하고 있다.

저자: M. Murata, M. Yamada
자료유형: 학술정보