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첨단기술정보

포유류의 유전자 발현과 에피게놈 제어

전문가 제언: 에피게놈(Epigenome) 제어란 DNA 배열에 변화를 수반하지 않는 유전자발현 조절을 말하는데, chromatin DNA의 구조 변화가 그 분자기구로서 알려져 있다. 에피게놈 제어는 생명의 근원적인 프로세스이다. 인체를 구성하는 여러 종류의 세포는 원래 하나의 세포(수정란)에서 유래되어 공통의 게놈 배열이지만, 각 세포종에 특이한 유전자발현 패턴을 형성·유지하는데 에피게놈 제어가 중요한 역할을 담당한다.

에피게놈 제어는 DNA의 다양한 접힘으로 이루어진다. 비교적 접힌 수준이 낮은 크로마틴에서 일어나는 DNA 메틸화와 히스톤 수식은 잘 알려져 있다. 크로마틴은 세포핵 내에서 다시 고차 접힘으로 크로마틴루프를 형성하여 루프의 크기나 루프간 상호작용을 조절함으로써 에피게놈 제어가 일어난다. 고차원 크로마틴 구조수준의 에피게놈 제어를 ‘고차 에피게놈 제어’라 하는데, 상세한 제어 기구는 알려지지 않았다.

최근 DNA 메틸화에 의해 제어를 받은 유전자군이 특정 염색체 영역으로 수백kb의 클러스터를 형성한 예도 있었고, 개별 유전자 수준에서 일어나는 에피게놈 제어와 염색체 도메인 수준에서 일어나는 고차 에피게놈 제어 사이와 밀접한 관계가 있는 것이 시사되었다.