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Why Gene ?- 12) 세포의 죽음 (Apoptosis)
죠나단	2006/03/06	711
그렇다면 전편에서 언급한 로돕신의 변이 유전자를 몇개 소개할까 합니다. 로돕신 단백질은 348 개의 아미노산으로 구성됩니다. 이중에서 학계에 보고된 알피 로돕신 변이 유전자로는 아미노산 서열 Ter 349 Glu 에서 TAA--->GAA 로 "T" 가 "G"로 점 돌연변이가 일어나서, 알피 우성 질환이 아미노산 서열 Gly 174 Ser 에서 GGC--->AGC 로 "G" 가 "A"로 점 돌연변이가 일어나서, 알피 열성 질환이 유전자 서열 4162del3bp 에서 GTCATCATC-->GTC___ATC 중간에 돌연변이 "결실" 이 일어나서, 알피 우성 질환이 발병합니다. 따라서 동일한 로돕신 유전자의 돌연변이라도, 그 위치와 돌연변이의 내용에 따라 우성과 열성 또는 다형성 유전형의 알피 질환이 나타나는 것이지요. 이러한 돌연변이가 만들어 내는, 비 정상적인 단백질들은 세포 내에서 사용되지 못하고, 쌓이게 되어 세포의 죽음을 초래합니다. 이 세포의 죽음을 Apoptosis 라고들 하지만, 좁은 의미의 세포 자살과는 구분이 되어야 합니다. 원래 아포프토시스 는, 올챙이가 개구리가 될 때 꼬리가 없어지는 것이나, 사람이 어머니의 태반에서 자랄 때 손가락 사이의 물갈퀴가 없어지는 것처럼 세포의 자살이란 용어로 사용하였습니다. 즉 유전자에 의해 프로그램화 된 자살이며, 이때 세포는 잘게 부숴져서 메크로퍼지라는 일종의 백혈구에 먹히어 사라집니다. 그러나 바이러스에 감염된 세포나 노화에 의한 세포는 팽창하여 파열되고 내용물이 유출되어 사라지는 죽음으로 괴사 (Necrosis) 라고 합니다. 따라서 최근에는 반드시 유전자에 프로그램화 된 세포의 자살만을 아포프토시스라 하지 않고, 총칭하여 세포의 죽음이란 용어로 사용하게 되었습니다. 일반적으로 머리카락, 피부세포등은 세포의 생로병사가 있게 되면, 바로 새로운 세포들로 교체가 되지만, 우리의 망막과 뇌의 신경세포들은 바로 재생되어 교체가 되지 않는 세포입니다. 이들 세포들은 어렸을 때 한번 만들어지면, 평생을 두고 그자리를 지켜야 합니다. 정상 유전자를 가진 사람일지라도, 노화되거나 손상된 뇌 신경세포나 망막세포는 피부세포 처럼, 매일 새롭게 교체되는 기능이 없다고 합니다. 그것은 인체의 통신을 담당하는 세포이기에, 새로운 세포가 재생되어 위치가 바뀌게 되면, 혼란이 가중되기 때문인 것으로 추정됩니다. 만일 옛날 봉화대처럼 다른 쪽으로 옮겨 가거나, 요즘 통신 초소가 그위치를 바꾸면 올바른 신호가 연속적으로 전달되기가 어렵기 때문이지요. 참으로 인체는 너무나 지혜롭고 신비스러운 산물입니다. 알피 유전자의 변이로 말미암아, 로돕신과 같은 시각단백질 이외에도 구조 단백질, 효소단백질, 이온채널 단백질, 신호 단백질, 대사용 단백질 등등 모두가 염기 배열 하나만 빗나가도, 잘못된 아미노산에 의해 단백질 전체를 못쓰게 되고, 그것들이 쓰레기 처럼 쌓여서 차츰 망막이 죽어가게 되는 것입니다. 더구나 이들은 주변의 세포까지 오염을 시키고, 시간이 지나면서 망막 전체를 변성케 합니다. 그러니 올챙이의 꼬리가 없어지고, 물갈퀴가 없어지는- 프로그램화된 세포의 자살인- 아포프토시스와는 구별되어야 합니다. 모든 원인 유전자는 바로 광수용체 세포 내절에 존재하는 세포핵 속의 DNA에 있으며, 이들 나선형 이중고리 들은, 중간 부위에서 지퍼처럼 갈라져 mRNA로 전사됩니다. 작업지시서를 복사한 전령 (Messenger)처럼, 이mRNA들은 세포핵 밖으로 빠져나와,세포 기관인 리보솜에서 단백질을 만들도록 지시를 하는 것이지요. 이 과정에서 잘못된 유전자를 복사한 mRNA를 무력화 시키는 기술 (RNA 간섭 기술)이 최근에 개발되어 유전자 치료에 사용되고 있습니다. 일부 국제 학술지들은, 이 기술에 의한 임상 성공사례들이 보고됨에 따라, 미래 생명공학의 첨단기술이 될 것임을 예측합니다. 그러나 이 치료 기술은 반드시 우성 질환에만 국한되어 사용해야 한다고 합니다. 그 이유는 우성의 경우, 유전자 한쪽만이 비 정상이라서, 잘못된 유전자 한쪽을 봉쇄하더라도, 나머지 한쪽의 정상 유전자에 의해 올바른 단백질을 만들 수 있기 때문입니다. 그러나 열성의 경우는, 두쌍의 유전자가 동시에 잘못되어 나타나는 유전적 질환이기에, iRNA로 봉쇄하면 둘 다가 동시에 기능을 하지 못하므로, 아예 단백질을 만들수가 없어서 이 기술은 적용할 수가 없습니다. 따라서 이 유전자 간섭 기술이 상용화 될 경우에 대비하여, 환우 여러분은 자신의 유전체 검사를 통하여 형질을 파악해 두어야 할 필요가 있습니다. 오늘은 여기서 줄이고, 광수용체 내절에 존재하는 알피 유전자를 소개하고 마치도록 합시다. 1) PRPF 31 ( RNA 기능 관련 유전자 31) 유전자 변이가 있으면, RP-11형 망막색소 변성증 발현 2) IMPDH 1 ( DNA 핵산 대사기능 유전자) 유전자 변이가 있으면, RP-10형 망막색소 변성증 발현 3) NRL ( 망막세포 유전자 발현에 관여하는 전사인자) 유전자 변이가 있으면, 상염색체 우성 알피 발현 4) CRX ( 특정 단백질 조절에 관여하는 전사인자) 유전자 변이가 있으면, LCA 흑색종, 알피 우성, CORD 2 질환 이상입니다. 수고 하셨습니다.