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포유동물에서 DNA 메틸화의 역할

전문가 제언: ○ 후생유전은 DNA 염기서열 자체의 변화가 아닌 DNA 혹은 주변 환경의 수식(modification)에 의해 유전자의 발현에 영향을 미치는 현상이다. 원래 후생유전은 생후의 유전적인 면을 대상으로 하든 것과는 대조적인 의미를 갖는다. 최근의 연구는 후생유전의 유전체 차원에서 DNA의 서열에 직접 관계가 없는 변이는 DNA의 메틸화와 염색질의 히스톤의 메틸화가 대표적으로 알려져 있다.

○ DNA 메틸화는 포유동물의 발생에 있어 아주 중요한 역할을 하며, 이러한 후생유전적인 변형에 대해서는 많은 연구가 진전되고 있다. 접합체가 복잡한 다세포 성체 생물로 발달하는 데는 서로가 공유하는 배열과 특정의 변형과정이 있어야 한다. 유전자 발현의 조절은 전사인자에 의해서 지시되고 코드 되지만 유전자는 차세대로 넘겨질 수 있는 DNA와 히스톤의 공유 변형에 의해서도 조절되고 이러한 변형이 발생에 형태를 결정할 수도 있다. 게놈에 있는 대부분의 CpG dinucleotides의 메틸화 상태는 생식세포분열을 통해서도 안정적으로 전파되고 메틸화가 시공간에 따라 역동적으로 조절되고 있다는 사실이 확인되고 있다.

○ 후성유전적 변이가 암을 포함한 다양한 질환의 발생과 연관이 있다는 연구결과에 따라 최근 질환과 후생유전체의 연관연구가 활발히 추진되고 있다. 이 리뷰에서는 지난 20년 동안의 포유동물에 DNA 메틸화에 대한 연구를 재검토하고 DNA 메틸화가 게놈에서 조절임자로서의 역할과 초기의 발생단계에서 배아줄기세포에서 직계세포로 이어지는 과정에서 연구된 내용을 검토하고 있다.

○ 국내에서는 2006년 이후 후생유전학 연구에 대한 정부의 지원을 시작으로 빠르게 확대되고 있으나 아직은 산발적이다. 인체게놈 해석 이후 이 분야는 유전자형과 표현형을 이해하는 데 중요하며, 이러한 연구는 질병과 노화와 같은 특성에 실질적인 적용이 기대되고 있어 더 많은 관심이 필요하다.

저자: Zachary D. Smith and Alexander Meissner
자료유형: 학술정보