텔로미어 (Telomere) 나의 DNA를 지켜주는 세포의 동반자

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 안녕하세요! Zino입니다. 오늘은 텔로미어라는 것을 알아보도록 하겠습니다. 저도 처음에 생소한 단어이면서 처음 들어보는 과학용어라 어렵다고 생각했는데요, 이 글을 끝까지 보시면 텔로미어가 무엇인지 정확히 알게 되실 것입니다.

 

 

 

 

 

개요

텔로미어는 세포 내 염색체의 양쪽 끝에 있는 부분을 가리킵니다. 그리스어로 '끝'을 뜻하는 텔로스(Telos)와 '부위'를 뜻하는 메로스(Meros)의 합성어입니다. 염색체 끝에 있는 DNA를 보호하는 역할을 합니다.

 

 

텔로미어는 세포 노화와 밀접한 관련이 있습니다. 텔로미어는 세포분열이 지속되면서 텔로미어가 감소해 염색체가 짧아지기 때문에 세포분열 시 세포가 사라지는 것을 보호하고 완벽화하는 역할을 합니다. 이 때문에 세포는 종마다 다르지만, 몇 번이고 분열합니다. 그것은 결국 소멸되고 만입니다. 1961년 미국의 생물학자 레너드 헤이플릭은 세포 분열의 수가 살아있는 유기체에 의해 결정된다는 것을 발견했고, 그 이후로는 노화하여 소멸한다고 밝혀냈습니다.

 

 

 

발견

1978년 엘리자베스 블랙번(Elizabeth Blackburn)은 DNA의 끝에서 특정 염기서열이 반복된다는 것을 발견했는데, 그것은 다름 아닌 텔로미어였습니다. 나중에 이 연구에 참여한 잭 쇼스택(Jack Szostak)은 텔로미어의 역할이 DNA를 보호하는 것이라는 사실을 발견하면서 당시 대학원생이었던 캐롤 글라이더(Carol Greider)와 텔로미어를 합성하는 효소인 텔로머레이즈(Telomerase, 말단소립 복제효소)를 분리하는 데 성공했습니다. 블랙번, 쇼스택, 글라이더는 2009년 노벨 생리의학상을 수상했습니다.

 

 

 

특징

텔로미어에서는 특정 염기서열의 DNA 구조가 반복됩니다. 인간의 텔로미어는 TTAGGG라고 불리는 6개의 뉴클레오티드(Nucleotide)를 1000번 이상 반복적으로 배열합니다. 텔로미어의 염기서열은 생물마다 조금씩 다르지만 대체로 비슷합니다. 누에나방의 텔로미어 순서는 TTAGG이고, 녹조류의 단일 세포인 클라미도모나스(Chlamydomonas)의 텔로미어 순서는 TTTAGGG입니다. 텔로미어의 길이는 종에 따라 다릅니다. 효모는 약 300~600개의 염기쌍으로 구성되며, 인간의 체세포 텔로미어는 수 킬로베이스(kb, Kilobase)입니다. 킬로베이스는 DNA와 같은 핵산 체인의 길이를 나타내는 길이의 단위로서 1킬로베이스(Kb)의 길이는 염기 1000개 길이입니다.

 

 

세포는 텔로미어 DNA의 대부분을 잃는 지점에서 세포 분열을 멈춥니다. 텔로미어가 없으면 염색체 손상으로 세포 내 유전 정보가 손실될 수 있기 때문입니다. 일반적으로, 세포가 분열되면 약 50에서 200개의 텔로미어 DNA 뉴클레오티드가 사라집니다. 결국 텔로미어의 손실로 분열을 멈춘 세포는 소멸됩니다.

 

 

세포분열로 인해 상실되는 텔로미어의 DNA는 텔로머레이즈에 의해 생성되고 보완됩니다. 텔로머레이즈는 일종의 역전사 효소(Reverse Transcriptase)로, RNA를 이용해 텔로미어 DNA를 만드는 것으로, 텔로미어 DNA 염기서열과 상호보완적인 염기쌍을 가지고 있습니다. 텔로머레이즈는 일반 세포에서 발현되지 않고 생식 세포, 줄기세포, 암세포에서 활성화됩니다. 암세포는 텔로머레이즈를 이용한 세포분열이 지속돼 다른 세포보다 수명이 길입니다. 이 때문에 암세포에서 텔로머레이즈를 억제하는 약물이 항암제로 쓰이기도 합니다. 오히려 암세포가 아닌 줄기세포에 텔로머레이즈를 사용하면 노화를 억제할 수 있기 때문에 관련 연구가 이뤄지고 있습니다.

 

 

 

 

지금까지 텔로미어(말단소체,말단소립) 에 대하여 알아보았습니다. 확실히 생소한 단어와 어려운 용어들로 인해 어려울 수 있습니다. 간단히 요약하자면, 텔로미어의 길이는 건강, 노화, 수명 등에 밀접한 관련이 있다는 점입니다.

 

상기 언급된 것처럼 항암제로 쓰이거나, 노화를 억제하는 데에 도움이 되도록 연구가 이루어지는 아주 중요한 부분인 셈이죠. 하루빨리 연구가 잘 진행되어 항암제로서의 중요한 한 부분이 되거나, 우리가 노화되는 것을 조금이라도 억제하는데에 큰 기여를 했으면 좋겠습니다. 모두 건강 유의하시기 바랍니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

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