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DNA와 단백질 HOME > 자료실 > DNA와 단백질
진화론을 거부하는 유전체의 작은 기능적 부위 ‘smORFs’
(smORFs: Functional Little Genome Gems Confront Evolution)
Jeffrey Tomkins

    최근까지, 유전체(genome)에서 'small open reading frames' 또는 'smORFs' 라고 불리는, 수천 개의 잠재적 단백질 암호 영역은 식별하기가 어려웠다. 이제 그것들은 심장 박동을 일으키는 것과 같은, 세포 내에서 중요한 생화학 기능들을 수행하는 것으로 밝혀져 커다란 주목을 받고 있다.[1]

Science 지에 발표된 최근 연구에서, 연구자들은 초파리(fruit fly) 유전체 내에서 길이 28~29개 아미노산들로 되어있는, 근육세포와 심장세포에서 칼슘 수송과 칼슘 흡수를 조절하는 두 개의 smORF-암호화 단백질을 발견했다.[1] 그리고 이들 단백질의 3-D 모양과 초파리 내에서의 기능에 기초하여, 연구자들은 사람에서 마찬가지로 칼슘 흡수와 심장근육 기능에 관여하는 두 개의 대응 단백질을 발견했다.

연구자들은 그것들을 암호화하고 있는 DNA 염기서열들이 사실상 어떠한 유사성도 보여주지 않는다는 사실에도 불구하고, 그것들의 3-D 모양에 기초하여, 사람의 smORF 단백질이 파리의 smORFs로부터 5억5천만 년의 기간을 거쳐서 진화했다고 주장했다. 보고서의 저자들은 이러한 모순을 서술하지 않고 있었다. 그들은 이렇게 말했다 : ”우리는 Basic Local Alignment Search Tool (BLAST)을 사용해서 다른 생물 종에서 이들 smORFs의 보존을 조사했다. 그리고 단지 다른 초파리들에서만 확인했다 (page 1118).” 다른 말로 해서, 이러한 smORFs의 DNA 염기서열은 초파리에서만 오직 특별히 있었고, 사람 또는 다른 생물과 어떠한 진화론적 관계도 보여주지 않았다. 이 발견 뒤에 덧붙여진 모든 진화 이야기는 공상에 불과한 것이다.

사람 유전체에서 만들어지는 단백질들의 대부분은 평균 길이 500개 정도의 긴 아미노산들이다. smORFs가 암호화하고 있는 단백질들은 단지 10~30개의 아미노산들로 이루어진 짧은 길이의 것으로, 유전자 돌연변이를 연구하는 동안에 대게 우연히 발견된 것들이다. 하버드 대학의 생리학자인 알란(Alan Saghatelian)은 (그 연구의 저자는 아님) 말했다 : ”이러한 것들은 전통적인 유전자 발견 알고리즘의 균열을 통해 떨어져왔다. 우리가 알고 있는 것들의 대부분은 우연히 발견된 것들이다”[2]

흥미롭게도, 이 작은 단백질의 암호가 들어있는 분절이 포함되어 있는 (long non-coding RNAs or lncRNAs로 불리는) smORF 관련 유전자들은 자주 꽤 길고(단백질 암호 유전자들처럼), 복잡하게 조절되며, 고도로 다기능적이다.[1] 이들 lncRNA 유전자들은 한때 정크 DNA(junk DNA, 쓰레기 DNA)로 생각됐던 유전체 부분이었다. 그러나 lncRNAs은 세포와 조직에서 매우 특수한 기능을 가지고 있었음이 발견되고 있고, 또한 micro RNAs와 같은 다른 중요한 조절 분자들을 암호화하고 있었던 것이다. 또한 몇몇 lncRNAs는 여러 단백질들과 결합하여, 다른 타입의 중요한 세포 기계들을 만들어내며, 유전체의 기능을 조절하는 후성유전학적 변화(epigenetic modifications, 화학적 꼬리표붙이기)의 핵심 요소이다.[3] 놀랍게도, lncRNAs는 DNA 수선(repair), 핵에서 염색체의 3차원적 위치, 전체 유전체의 안정성과 기능에 관여하는 핵심적 요소임이 입증되고 있는 중이다.[4]

DNA 염기서열에 기초하여, lncRNA 유전자들 내에 암호화되어 있는, 사람과 초파리의 이들 smORFs 사이에는 어떠한 진화론적 관계도 존재하지 않기 때문에, 이 발견에 있어서 가장 중요한 소식은 유전체의 모든 부분들은 고도로 설계되어 있으며, 각자의 고유한 기능을 가지고 있다는 것이다. 따라서 DNA 내에 진화적 유물인 쓸모없는 쓰레기 부분이 존재한다는, 정크 DNA라는 진화론적 개념은 인간의 무지를 드러냈던 완전한 허구의 쓰레기 이야기였던 것이다.   


References

1. Magny, E. et al. 2013. Conserved Regulation of Cardiac Calcium Uptake by Peptides Encoded in Small Open Reading Frames. Science. 341 (6150): 1116-1120.
2. Yong, E. Hidden Treasures. The Scientist. Posted on the-scientist.com August 22, 2013, accessed September 20, 2013.
3. Rinn, J. L. and H. Y. Chang. 2012. Genome Regulation by Long Noncoding RNAs. Annual Review Biochemistry. 81:145–166.
4. Ohsawa, R. J. H. Seol, and J. K. Tyler. 2013. At the intersection of non-coding transcription, DNA repair, chromatin structure, and cellular senescence. Frontiers in Genetics. 4 (36). doi:10.3389/fgene.2013.00136.

*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. 10. 14.
URL : http://www.icr.org/article/7730/
번역자 : 미디어위원회

관련 자료 링크:

1. 밝혀지고 있는 유전체 내 단백질 비암호 부위의 기능들. : VlincRNAs의 제어 및 조절 특성. (VlincRNAs Provide Clues to Genomic Dark Matter)
2. 새로운 차원의 복잡성을 가지고 있는 고리모양의 원형 인트론 RNAs의 발견 (Circular Intronic RNAs Defy Junk DNA Dogma)
3. 유사유전자의 기능이 밝혀졌다! : 세포주기와 성장 조절에 중요한 역할을 수행하고 있었다. (Pseudogene Plays Important Role in Cell Cycle)
4. ‘엔코드’ 연구로 밝혀진 유전체의 초고도 복잡성. : ‘정크 DNA’ 개념의 완전한 몰락 (ENCODE Reveals Incredible Genome Complexity and Function)
5. 새로운 기술이 추가로 밝혀낸 유전체의 초고도 복잡성 (New Technology Reveals More Genome Complexity)
6. 정크 DNA는 정말로 쓸모없을까? : 유사유전자를 통하여 본 정크(junk) DNA의 놀라운 기능들 (Is junk DNA useless? : The marvelous functions of pseudogenes)
7. 정크 DNA의 질질 끄는 죽음 (The lingering death of junk DNA)
8. DNA의 놀라운 복잡성이 밝혀지다. : '정크 DNA(쓰레기 DNA)'는 없었다. (Astonishing DNA complexity uncovered)
9. 전이인자는 배아 발달 시 핵심적 역할을 하고 있었다. : 정크 DNA 개념의 계속되는 실패 (Transposable Elements Key in Embryo Development)
 
 
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