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암에서 Telomere와 Telomerase의 역할

전문가 제언: ○ Telomere는 염색체 DNA의 양쪽 끝에 있는 뉴클레오티드의 반복되는 서열이 이어지는 부위로, 염색체 말단이 다른 염색체와 잘못 융합되는 것을 방지하기 위한 장치이다. 또 세포가 분열할 때 DNA polymerase는 DNA의 말단까지 완전히 복제를 마무리하지 못하기 때문에 telomere가 없으면 말단부위에 위치하는 유전자의 복제가 이루어지지 못하고 이 부위를 상실하게 된다. 그러므로 telomere는 이를 방지하는 일회용 완충지대의 역할을 한다. 이는 결과적으로 세포가 분열을 거듭 할수록 telomere의 길이가 점점 짧아지게 되는 것이다.

○ 진핵세포의 DNA 양단은 정상적으로 3‘ 외가닥 DNA 돌기로 된 telomere로 끝난다. 이 외가닥 DNA는 telomere 결합단백질에 의해서 안정된 상태의 커다란 원을 둘러싼다. 이 telomere-loop(또는 T-loop)의 맨 끝은 외가닥 telomere DNA가 두 가닥 DNA 부위에서 두 가닥 중 한 가닥과 염기 짝짓기로 결합하여 3중 가닥 DNA의 displacement loop(또는 D-loop)을 형성한다. 이런 구조가 telomere 유지와 capping의 기능을 한다. Telomere 길이가 짧아지고 cap 구조가 없는 상태에서 세포분열은 일어나지 않는다.

○ Telomere 길이의 단축과 uncapping은 세포분열이 차단된 복제성 노화(또는 세포노화)를 유도한다. 이 노화세포는 죽지 않고, 성장이 정지된 상태이다. 이는 세포분열을 제한하여 노화세포의 유전체 불안정을 방지하고 암의 발생을 예방하는 제동장치의 메커니즘이다. 대부분의 암은 원종양유전자나 종양억제유전자가 한 번에 돌연변이로 발생하는 것이 아니다. 암세포가 형성되기 위해서는 이들 유전자가 어떤 시간적인 간격을 두고 연속되는 돌연변이의 축적으로 일어나야 한다.

○ 악성-전 세포가 간혹 유전적, 후생 유전적 변경으로 복제성 노화로 진입하지 않고 이를 우회하여 세포분열을 계속하여 위기라고 알려진 상태에 도달한다. 사람세포는 간혹 이를 탈출하여 돌연변이 경로를 충분히 축적한 공공연한 악성종양이 된다. 이 탈출단계에서 결정적인 역할을 하는 것이 telomerase 단백질의 발현 또는 재활성화이다.

저자: Shay, J, W, Wright, W, E,
자료유형: 학술정보