과학자들이 유전자 활동을 관리하는 새로운 코드를 발견했습니다

DNA 내에서 새로 발견된 코드('공간 문법')는 인간 게놈에서 유전자 활동이 어떻게 인코딩되는지 이해하는 열쇠를 쥐고 있습니다.

워싱턴 주립대학교와 캘리포니아대학교 샌디에고 캠퍼스의 연구자들이 확인한 이 획기적인 발견은 자연DNA에 내장된 오랫동안 가정된 숨겨진 공간 문법을 밝혀냈습니다. 이 연구는 유전자 조절에 대한 과학자들의 이해와 유전적 변이가 발달이나 질병에서 유전자 발현에 어떻게 영향을 미칠 수 있는지를 재구성할 수 있습니다.

게놈의 어느 유전자가 켜지거나 꺼지는지 제어하는 ​​단백질인 전사 인자는 이 코드에서 중요한 역할을 합니다. 오랫동안 유전자 활동의 활성화제 또는 억제자로 여겨졌던 이 연구는 전사 인자의 기능이 훨씬 더 복잡하다는 것을 보여줍니다.

WSU 수의과대학 분자생물과학대학에서 많은 연구를 주도한 WSU 조교수 Sascha Duttke는 "교과서에서 찾을 수 있는 것과는 달리, 진정한 활성자 또는 억제자 역할을 하는 전사 인자는 놀라울 정도로 드물다"고 말했습니다.

오히려, 과학자들은 대부분의 활성화 인자가 억제 인자로도 기능할 수 있다는 것을 발견했습니다.

연구팀에 참여한 WSU 대학원생 베일리 맥도날드(Bayley McDonald)는 "활성제를 제거하면 활성화가 상실된다는 가설이 있습니다"라고 말했습니다. "하지만 이는 50~60%의 사례에서만 사실이었기 때문에 뭔가 문제가 있다는 것을 알았습니다."

자세히 살펴보면, 연구자들은 많은 전사 인자의 기능이 위치에 크게 의존한다는 것을 발견했습니다.

그들은 전사 인자 사이의 간격과 유전자 전사가 시작된 위치에 따른 위치가 유전자 활성 수준을 결정한다는 것을 발견했습니다. 예를 들어, 전사 인자는 유전자 전사가 시작되는 위치의 상류 또는 앞에 위치할 때 유전자 발현을 활성화할 수 있지만 하류 또는 유전자의 전사 시작 위치 뒤에 위치하면 활성을 억제할 수 있습니다.

Duttke는 "주어진 전사 인자가 활성화 인자 또는 억제 인자로 작용하는지 여부를 결정하는 것은 간격 또는 '분위기'입니다."라고 말했습니다. "새로운 언어를 배우는 것과 유사하게 유전자 발현 패턴이 우리 게놈에 어떻게 암호화되어 있는지 배우기 위해서는 단어와 문법을 모두 이해해야 한다는 것을 보여줍니다."

UC San Diego 부교수인 Christopher Benner는 새로 발견된 이 '공간 문법'을 통합함으로써 과학자들이 돌연변이나 유전적 변이가 어떻게 유전자 발현에 영향을 미치고 질병에 기여할 수 있는지에 대해 더 깊은 이해를 얻을 수 있을 것으로 기대합니다.

"잠재적인 응용 분야는 엄청납니다"라고 Benner는 말했습니다. "적어도 과학자들이 유전자 발현을 연구하는 방식은 바뀔 것입니다."

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/08/240820124448.htm