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Non-homologous DNA 말단연결을 실험실에서 시도-20주년 기념

전문가 제언: ○ 세포에서 DNA 이중나선의 절단(DNA double-strand breaks, DSBs)은 아주 심각한 상해로 그것이 수선되지 않거나 잘못 수선될 경우 유전적으로 불안전하게 되고 세포사멸로 이어지며 때로는 암의 예증이 된다. DNA의 파손은 모든 생물에서 방사선, 화학물질, 활성산소 등 다양한 원인에서 생길 수 있으며 따라서 일반적으로 적절한 수선기전을 갖추고 있다.

○ 포유동물에 있어 DNA 이중나선 절단(DSBs)은 DNA 손상 중에서도 가장 치명적인 형태로 이는 비상동 DNA 말단의 연결(non-homologous DNA end joining, NHEJ)에 의해 수선된다. 사람의 경우 NHEJ이 이러한 파손을 수선하는 주된 기전이며 20년 전에 이 수선을 실험실에서 시도한 후 많은 진전을 이루어 수선에 관여하는 단백질과 수선기전에 대해서도 상당히 이해하게 됐다.

○ NHEJ는 착오가 생기기 쉬운 과정이며 적어도 한 개의 뉴클레오티드가 연결부위에 추가되거나 감소될 수 있다. 이 과정에서는 잘라진 DNA가 꼭 homology만이 연결되는 것이 아니며 DNA 말단끼리 직접 연결될 수 있다. 이러한 연구는 DSBs 연결이 되지 않는 방사선 감수성이 높은 포유동물 세포 주에서 유전적인 연구를 통해 이루어지고 생화학적으로 확인되고 있다.

○ 최근에 이용되고 있는 새로운 시도는 초기의 실험실에서 수행하던 DSBs 수선에 비해 더 많은 장점을 가지고 있어 임상재료에 대해서도 활용이 가능하며 포유동물세포에서 말단의 결합에 대해 생리적인 현상도 실험이 가능하다. 이 리뷰에서는 NHEJ 분석에 대한 원리와 이러한 시도를 암을 진단하고 치료하는데 적용할 수 있는 가능성에 대해서도 논의하고 있다.

○ NHEJ 수선과정에 관여하는 단백질은 항암제의 바이오마커나 분자표적으로 이용할 수 있고 실제로 방사선이나 약물치료에서 생기는 DNA의 절단과 이를 연결하는데 방해하는 저해제(inhibitors)를 선택하는데도 도움이 될 수 있다.

저자: Elzbieta Pastwa, Richard I. Somiari, Mariusz Malinowski, Stella B. Somiarid, Thomas A. Winters
자료유형: 학술정보