2010. 9. 28. 15:45
인간유전체를 형성한 고대 바이러스의 침입 카테고리 없음2010. 9. 28. 15:45
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싱가포르의 과학기술연구청 (Agency for Science,
Technology and Research, A*STAR)의 생의학 연구소인 유전체 연구소 (Genome Institute of
Singapore, GIS)와 국립싱가포르 대학 및 난양기술대학, 듀크-NUS의대 및 프린스턴 대학의 과학자들은 최근에 수백만 년
전에 인간유전체에 침입한 바이러스가 인간배아줄기세포에서 유전자의 기능 수행여부의 방법을 바꾸어 놓았다는 사실을 발견했다.
이 연구는 지난 1950년대 노벨의학상을 수상한 바바라 맥클린턱 (Barbara McClintock)이 제기한 이론을 증명하는 것으로 당시 그녀는 바이러스 염기서열과 같이 유전물질 (DNA)의 이동성 부분인 전이인자 (transposable elements)가 유전체에 일단 삽입되었을 때 유전자 규제에 영향을 미치는 ‘통제인자’가 될 수 있다고 주장했다. 이러한 발견은 줄기세포연구의 발달에 큰 기여를 할 수 있으며 잠재적으로 재생의학에 큰 영향을 미칠 것으로 보인다. GIS의 연구팀을 이끈 길라움 부크 (Guillaume Bourque)의 연구결과는 학술지인 ‘Nature Genetics’지에 발표되었다.
새 로운 염기서열분석기법을 이용하여 과학자들은 인간과 실험쥐의 배아줄기세포에서 세 가지 규제단백질 (OCT4, NANOG와 CTCF)의 유전체 위치에 대해 연구했다. 흥미롭게도 과학자들은 상당히 많은 유사성을 발견했지만 이들은 또한 인간에서 규제되는 유전자의 형태와 방법상의 많은 차이점을 발견했다. 특히 특정한 형태의 바이러스가 수백만 년 전에 인간의 유전체에 삽입되어 인간줄기세포의 유전자규제 네트워크의 극적인 변화를 일으켰다.
텍사스 주립대학 알링턴 분교 (University of Texas Arlington)의 세드릭 페쇼트 (Cedric Feschotte) 박사는 “이번 연구는 컴퓨터와 실험을 이용한 역작이다. 이번 연구는 전이인자의 확실한 증거를 제공하고 있다. 이것은 과거에 단순하게 쓰레기 DNA로 폄하되었지만 인간발달의 기저에 있는 중요한 규제인자이다”고 말했다. 인간과 실험쥐 모델 사이의 유전자 규제 네트워크에 대한 비교는 어떻게 줄기세포가 다양한 형태의 세포로 분화되는가를 데 도움을 주고 있다. 부크는 “이 문제에 대한 이해는 파킨스 질환이나 백혈병과 같은 질병을 치료하는데 도움을 줄 수 있는 재생의학 발전에 중요한 역할을 하게 될 것이다. 유전자 규제 네트워크에 ?엘? 연구에서 실험쥐 줄기세포를 이용함으로써 얻는 발전에도 불구하고 좀더 많은 연구가 인간배아줄기세포를 대상으로 이루어져야 한다. 이것은 한 생물종에서 다른 생물종에 대한 연구결과로 인해 여러 가지 다른 문제들이 제기되고 있기 때문이다. 앞으로 줄기세포가 임상실험에 적용되기 위해서는 인간과 비인간 영장류에 대한 좀더 많은 연구가 이루어져야 한다”고 말했다.
캘리포니아 주립대학의 신경학 교수인 레이먼드 화이트 (Raymond L White) 교수는 “이번 연구논문은 매우 흥분되는 새로운 발견으로 유전자 발현규제에 대한 새롭고 근본적인 메커니즘을 보여주고 있다. 인간과 실험쥐의 유전체를 비교하여 과학자들은 유전자규제인자가 결합하는 지점이 두 생물종 사이에서 동일하지 않다는 점을 보여주고 있다. 이것 자체로 놀라운 결과지만 연구자들은 좀더 나아가 많은 지점이 전이인자라고 불리는 DNA염기서열 안에 내포되어 있다는 점을 보여주었다. 이 전이인자는 유전체의 새로운 지점으로 이동할 수 있는 능력을 갖고 있기 때문이다. 규제상 이러한 변화는 생물체 조직에서 중요한 변화를 일으킬 것이라고 예측할 수 있다. 실제로 많은 사람들은 규제상의 변화는 종분화의 핵심이며 인간이 이전 선조생물로부터 진화하는데 중요한 역할을 하는 것으로 생각되고 있다. 이것은 이 분야에서 매우 중요한 논문이 될 것이다”고 말했다.
로렌스 버클리 국립실험실 (Lawrence Berkeley National Laboratory)의 유전체학 디렉터이며 미국 에너지부의 유전체 연구소의 디렉터이기도 한 에디 루빈 (Eddy Rubin) 박사는 “이번 연구는 비교유전체 전략을 이용하여 인간배아줄기세포의 규제네트워크에 대한 특정성격을 발견했다. 이 정보는 매우 중요하며 재생의학분야의 발전에 큰 기여를 하게 될 것이다”고 말했다.
출처: 사이언스 데일리 2010년 9월 12일
원문참조:
Galih Kunarso, Na-Yu Chia, Justin Jeyakani, Catalina Hwang, Xinyi Lu, Yun-Shen Chan, Huck-Hui Ng, Guillaume Bourque. Transposable elements have rewired the core regulatory network of human embryonic stem cells.Nature Genetics, 2010; 42 (7): 631 DOI: 10.1038/ng.600
이 연구는 지난 1950년대 노벨의학상을 수상한 바바라 맥클린턱 (Barbara McClintock)이 제기한 이론을 증명하는 것으로 당시 그녀는 바이러스 염기서열과 같이 유전물질 (DNA)의 이동성 부분인 전이인자 (transposable elements)가 유전체에 일단 삽입되었을 때 유전자 규제에 영향을 미치는 ‘통제인자’가 될 수 있다고 주장했다. 이러한 발견은 줄기세포연구의 발달에 큰 기여를 할 수 있으며 잠재적으로 재생의학에 큰 영향을 미칠 것으로 보인다. GIS의 연구팀을 이끈 길라움 부크 (Guillaume Bourque)의 연구결과는 학술지인 ‘Nature Genetics’지에 발표되었다.
새 로운 염기서열분석기법을 이용하여 과학자들은 인간과 실험쥐의 배아줄기세포에서 세 가지 규제단백질 (OCT4, NANOG와 CTCF)의 유전체 위치에 대해 연구했다. 흥미롭게도 과학자들은 상당히 많은 유사성을 발견했지만 이들은 또한 인간에서 규제되는 유전자의 형태와 방법상의 많은 차이점을 발견했다. 특히 특정한 형태의 바이러스가 수백만 년 전에 인간의 유전체에 삽입되어 인간줄기세포의 유전자규제 네트워크의 극적인 변화를 일으켰다.
텍사스 주립대학 알링턴 분교 (University of Texas Arlington)의 세드릭 페쇼트 (Cedric Feschotte) 박사는 “이번 연구는 컴퓨터와 실험을 이용한 역작이다. 이번 연구는 전이인자의 확실한 증거를 제공하고 있다. 이것은 과거에 단순하게 쓰레기 DNA로 폄하되었지만 인간발달의 기저에 있는 중요한 규제인자이다”고 말했다. 인간과 실험쥐 모델 사이의 유전자 규제 네트워크에 대한 비교는 어떻게 줄기세포가 다양한 형태의 세포로 분화되는가를 데 도움을 주고 있다. 부크는 “이 문제에 대한 이해는 파킨스 질환이나 백혈병과 같은 질병을 치료하는데 도움을 줄 수 있는 재생의학 발전에 중요한 역할을 하게 될 것이다. 유전자 규제 네트워크에 ?엘? 연구에서 실험쥐 줄기세포를 이용함으로써 얻는 발전에도 불구하고 좀더 많은 연구가 인간배아줄기세포를 대상으로 이루어져야 한다. 이것은 한 생물종에서 다른 생물종에 대한 연구결과로 인해 여러 가지 다른 문제들이 제기되고 있기 때문이다. 앞으로 줄기세포가 임상실험에 적용되기 위해서는 인간과 비인간 영장류에 대한 좀더 많은 연구가 이루어져야 한다”고 말했다.
캘리포니아 주립대학의 신경학 교수인 레이먼드 화이트 (Raymond L White) 교수는 “이번 연구논문은 매우 흥분되는 새로운 발견으로 유전자 발현규제에 대한 새롭고 근본적인 메커니즘을 보여주고 있다. 인간과 실험쥐의 유전체를 비교하여 과학자들은 유전자규제인자가 결합하는 지점이 두 생물종 사이에서 동일하지 않다는 점을 보여주고 있다. 이것 자체로 놀라운 결과지만 연구자들은 좀더 나아가 많은 지점이 전이인자라고 불리는 DNA염기서열 안에 내포되어 있다는 점을 보여주었다. 이 전이인자는 유전체의 새로운 지점으로 이동할 수 있는 능력을 갖고 있기 때문이다. 규제상 이러한 변화는 생물체 조직에서 중요한 변화를 일으킬 것이라고 예측할 수 있다. 실제로 많은 사람들은 규제상의 변화는 종분화의 핵심이며 인간이 이전 선조생물로부터 진화하는데 중요한 역할을 하는 것으로 생각되고 있다. 이것은 이 분야에서 매우 중요한 논문이 될 것이다”고 말했다.
로렌스 버클리 국립실험실 (Lawrence Berkeley National Laboratory)의 유전체학 디렉터이며 미국 에너지부의 유전체 연구소의 디렉터이기도 한 에디 루빈 (Eddy Rubin) 박사는 “이번 연구는 비교유전체 전략을 이용하여 인간배아줄기세포의 규제네트워크에 대한 특정성격을 발견했다. 이 정보는 매우 중요하며 재생의학분야의 발전에 큰 기여를 하게 될 것이다”고 말했다.
출처: 사이언스 데일리 2010년 9월 12일
원문참조:
Galih Kunarso, Na-Yu Chia, Justin Jeyakani, Catalina Hwang, Xinyi Lu, Yun-Shen Chan, Huck-Hui Ng, Guillaume Bourque. Transposable elements have rewired the core regulatory network of human embryonic stem cells.Nature Genetics, 2010; 42 (7): 631 DOI: 10.1038/ng.600
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