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작성일 : 17-10-13 16:33
손상된 DNA 복구
 글쓴이 : biostem
조회 : 2,019  

 

 


 
DNA는 생명체에 필요한 모든 유전 정보를 담고 있으므로 손상되지 않도록 잘 보호되어야 한다. 렉에이 단백질은 상동염색체* 재조합 방법을 이용하여 양가닥절단으로 손상된 DNA를 오류없이 복구한다. 렉에이 단백질의 도움이 없으면 다양한 독성물질, 자외선 등에 노출 시에 세포가 대응할 수 없게 되고 각종 질병으로 이어지게 된다.
  * 상동염색체 : 하나의 세포안에 존재하는 동일한 크기, 모양을 가지는 한 쌍의 염색체. 렉에이 단백질은 손상된 DNA와 동일한 유전정보를 가지는 상동염색체를 찾아 서로간의 유전정보 비교 및 교환을 통해 복구를 진행함.
 
렉에이 단백질이 손상된 DNA에 필라멘트를 형성하며 성장, 분리, 상동염색체 찾기 및 DNA 가닥 맞교환(strand exchange) 등 다양한 현상들이 동시에, 혹은 정교한 순서에 따라 일어나게 되는데, 이러한 과정의 복잡성 때문에 기존의 생화학적 방법으로는 분자들의 정교한 화학반응을 각기 구분하여 분석하는 데 한계가 있었다.
 
연구팀은 단분자분광 기술*을 이용하여 렉에이 단백질이 손상된 DNA에 결합했을 때 단백질의 구조가 변화하는 과정을 실시간으로 관찰하였고, DNA가 복구될 때 일어나는 분자 수준의 현상들을 밝혀냈다.
  * 단분자분광 기술 : 개개의 분자들의 움직임을 실시간으로 관찰할 수 있는 정밀 분광 기술로써 특히 단백질, DNA와 같은 생체분자들의 복잡한 작용 메커니즘을 분석할 수 있음.

연구 결과에 따르면, 렉에이 단백질은 ATP를 통해 얻은 에너지를 이용하여 DNA 상에서 움직인다. 렉에이 단백질의 이동은 DNA 염기서열에 크게 영향을 받으며, 특히 특정 염기서열에 맞춰지면 이동이 억제되어 유전암호를 정확히 읽어낼 수 있다.

연구팀이 활용한 단분자분광 기술은 두 형광분자 사이에서 에너지가 이동하는 현상을 기반으로 하여, 화학적 반응에 수반되는 개개의 분자의 역학적 움직임을 나노미터(nm) 규모에서 세밀하게 관찰할 수 있다.

 

렉에이 단백질 형성과 DNA 복구 과정을 보다 면밀히 규명함으로 인해 유전자 복구를 통한 노화, 암과 같은 질병 치료에 근원적인 초석을 제공하는 길이 열렸다.