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밝혀지고 있는 유전체 내 단백질 비암호 부위의 기능들.
: VlincRNAs의 제어 및 조절 특성.
(VlincRNAs Provide Clues to Genomic Dark Matter)
Jeffrey Tomkins

   과학자들은 사람의 유전체(genome)가 다양한 RNA 분자들로 골고루 복사(전사) 된다는 것을 여러 해 전부터 알고 있었다(실제로 얼마나 활발하게 진행되는 지에 대해서는 확신하지 못했지만). 한 새로운 연구에 의하면, 유전체의 약 10% 정도는 'vlincRNA'라 불리는 새로운 특성의 조절 분자들로 암호화되어 있음을 보여주었다.[1]

과학자들이 인간 유전체의 해독을 최초로 완료했을 때, 유전체에는 단지 20,000~25,000개의 단백질 암호 유전자(protein-coding genes)들을 포함하고 있는 것을 발견했다.[2] 그러나 연구자들은 곧 이러한 단백질 암호 유전자(protein-coding genes)들은 막대한 양의 RNA 전사 변이체(RNA transcript variants)들을 만들며, 유전체의 다른 부위는 다양한 타입과 범주의 RNA 분자들로 전사된다는 것을 또한 발견했다.[3] 이들 비암호 RNA(non-coding RNA)의 많은 기능과 목적은 완전히 미스터리였기 때문에, 그것은 (유전체 내의) '암흑물질(dark matter)'이라는 이름이 주어졌다.    

이러한 소위 유전체 암흑물질과 관련되어 발견된 최초의 RNA 형태의 하나가 lincRNA(long intergenic non-coding RNAs)로 불려지는 것이다. 왜냐하면 그들은 단백질 암호 유전자들 사이의 유전체 영역에서 부호화되어 있었기 때문이다.[4] 이들 lincRNAs는 단백질 암호 유전자들보다 일반적으로 짧다. 또한 그들은 단백질 암호 유전자들과 같은 동일한 조절 및 제어 특성을 가지고 있으며, 보호 캡 및 조절 꼬리를 가진 것처럼 처리되는 RNA 전사체들을 만들어낸다. 이들 lincRNAs의 기능으로는 세포주기의 조절, 프로그램 된 세포사(cell death), 세포 정체성(cell identity)의 확립 등이 포함된다.[4]

놀랍게도 유전체 내의 lincRNA 염기서열의 한 새로운 타입은 사실상 완전히 새로운 부류의 DNA 염기서열로 구성되어 있음이 밝혀졌고, 사람 전체 유전체의 무려 10%를 설명할 수 있게 되었다.[1] 이들 'vlincRNAs'(very long intergenic non-coding RNAs)는 단백질 암호 유전자 또는 표준 'vlincRNAs' 보다 훨씬 크다. 중간 크기 정도의 것이 평균 83,360개의 염기쌍을 가지고 있다. 이 새로운 연구에서, 연구자들은 사람 유전체에서 2,147개의 다른 vlincRNAs들을 발견했다. 다양한 세포 유형에서 vlincRNAs들이 평가되었을 때, 그들은 세포의 정체성, 발달 상태, 암 등과 관련있는 것이 발견되었다. 이것은 인간 세포의 발달, 조직의 발달, 사람의 전반적인 건강에 있어서 그들의 중요성을 보여주는 것이었다.

발견된 vlincRNA의 또 다른 흥미로운 특성은 vlincRNA의 발현을 제어하는​​ 조절 암호가 전이인자(transposable elements, 정크 DNA의 또 다른 이전 범주)에서 발견된 특성들과 관련이 있다는 것이었다. 유전체에서 조절 유전자의 발현과 기능에 있어서 전이인자의 중요성은 이제 잘 확립되고 있는 중이다.[5]

이 연구의 결과를 바탕으로, 연구자들은 vlincRNAs가 세포핵 내에서 단백질 암호 유전자 및 다른 비암호 조절 RNAs의 유전자 발현과 기능을 조절하는 일종의 비계(scaffold, 높은 건물을 지을 때 디디고 서도록 긴 나무 따위를 종횡으로 엮어 다리처럼 걸쳐 놓은 설치물)를 만드는 일을 하는 것으로 추정했다. 분명 비정상적(엉뚱한) vlincRNA들은 정상세포와 비교했을 때, 암세포에서 발견되었다. 이것은 사람의 건강에 있어서 핵심 조절자로서 그들의 중요성을 보여주고 있는 것이다.

이 vlincRNA 연구 논문에서 가장 주목할만한 점은 유전체의 각 부분들은 어떤 목적과 기능이 있을 것이라는 전제를 기초로 연구하고 있는 과학자들의 긍정적인 태도였다. 사람 유전체의 어떤 부분들은 자연적 과정에 의해서 남겨진 쓸모없는 쓰레기(junk)일 것이라는 진화론적 패러다임에 기초한 부정적인 태도는 찾아볼 수 없었다.

물론, 새롭게 발견된 vlincRNAs의 놀라운 기능들은 초월적 지혜와 능력을 가지신 창조주에 의한 지적설계라는 관점에서만 적절히 이해될 수 있는 것이다. 


References

1.St Laurent III, G., et al. 2013. VlincRNAs controlled by retroviral elements are a hallmark of pluripotency and cancer. Genome Biology. 14 (7): R73 doi:10.1186/gb-2013-14-7-r73.
2.International Human Genome Sequencing Consortium. 2004. Finishing the euchromatic sequence of the human genome. Nature. 431 (7011): 931-945.
3.Clark, M.B., et al. 2011. The Reality of Pervasive Transcription. PLoS Biol. 9 (7): 9:e1000625.
4.Ulitsky, I. and D.P. Bartel. 2013. lincRNAs: Genomics, Evolution, and Mechanisms. Cell. 154 (1): 26-46.
5.Tomkins, J. 2013. Transposable Elements Are Key to Genome Regulation. Creation Science Update. Posted on icr.org March 27, 2013, accessed August 10, 2013.

*Dr. Tomkins is Research Associate at the Institute for Creation Research and received his Ph.D. in Genetics from Clemson University.

 

출처 : ICR News, 2013. 8. 19.
URL : http://www.icr.org/article/7681/
번역자 : 미디어위원회

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3. 고도로 복잡한 유전자 제어 발생학과 진화론자들의 당황. (Embryology Gene Control Confounds Evolution)
4. 베타글로빈 유사유전자도 결국 기능이 있음이 밝혀졌다. (Beta-Globin Pseudogene Is Functional After All)
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