텔로머라제(Telomerase) 작용 기전

 

안녕하세요. 텔로머라제의 모든 것을 알려드리는 텔로머라제 홍보대사입니다.

 

 

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텔로미어란?

염색체 끝 부분에 붙어있는 반복 염기서열로,

염색체의 손상을 막아주는 역할을 함

 

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텔로머라제란?

텔로미어가 손상되면 복구, 생성해주는 효소

노화를 방지하는 효소

 

 

이번 시간에는 이 블로그에서 중점적으로 다루고 있는 '텔로머라제(Telomerase)'의 작용 기전(Mechanism)에 대해 자세히 설명드리겠습니다. 텔로머라제가 어떻게 텔로미어를 복구, 생성하는지 그 과정을 알아보겠습니다.

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내용을 이해하는데 DNA 복제 과정에 대한 간단한 이해가 필요한데요. 글을 읽기 전에 제가 이전에 포스팅한 DNA 복제 과정 글을 한번 보고 오시는 것을 추천드리겠습니다.

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DNA 복제 과정(DNA replication process) (tistory.com)

DNA 복제 과정(DNA replication process)

 

 

● 텔로미어와 DNA복제 과정 간단 정리

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텔로머라제 작용 기전을 설명하기에 앞서, 이전에 설명드린 텔로미어와 DNA 복제과정에 대해 간단히 정리하고 넘어가겠습니다.

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텔로미어는 non-coding DNA로, 유전정보를 담고 있지 않은 염기서열입니다. 염색체의 양 쪽 끝에 위치하며, 중요한 DNA정보의 소실을 방지하는 역할을 합니다. 또한, 위의 그림에서 볼 수 있듯이, AGGGTT와 같은 6개의 반복염기서열을 갖는 것을 특징으로 하죠. 이러한 6개의 염기쌍이 약 2천회 반복됩니다.

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DNA가 복제될 때, Lagging strand(지연가닥) 마지막 부분에서 RNA primer가 떨어져 나가고, 떨어져 나간 RNA primer 길이만큼 염색체가 짧아진다는 것을 이전 포스트에서 설명드렸는데요. 이때문에 염색체는 DNA가 복제될 때 마다 길이가 짧아집니다. 

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이 짧아진 염색체 길이를 복원시켜주는 역할을 하는것이 지금부터 설명드릴 텔로머라제 입니다. 

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● 텔로머라제 작용 메커니즘

 

 

위의 그림에서 동그란 원으로 표시한 부분이 '텔로머라제'입니다. 텔로머라제는 텔로미어의 반복염기서열과 상보적인 RNA 염기서열을 갖고 있으며, DNA Polymerase 역할을 수행합니다. ​

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재밌는 점은 텔로머라제가 짧은 DNA가닥에 붙는 것이 아닌 긴 DNA가닥에 붙는다는 점입니다. 긴 DNA가닥에 붙어, 갖고 있는 RNA염기와 상보적인 염기서열을 DNA polymerase로 복제합니다. 여러 Cycle을 돌며 DNA를 복제하고 텔로머라제는 떨어져 나갑니다. 

 

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텔로머라제가 떨어져나가 기능을 다하면, 반대편 DNA가닥에 Primase가 생성되어 RNA primer을 생성합니다. 이후 DNA Polymerase가 빈 공간의 염기서열을 복제하면서 텔로미어 생성을 마무리합니다. 이 과정을 통해 수십개 에서 수백개의 텔로미어 염기가 생성됩니다. 

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이런 텔로머라제의 발현은 정상세포에서는 거의 일어나지 않고 줄기세포, 배아세포, 면역세포, 암세포 등에서만 발현한다고 알려져있습니다. 

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DNA복제가 많이 이뤄지면 세포 분열을 할 수 없을 정도로 텔로미어 길이가 짧아집니다. 그러면 Apoptosis(세포자연사), DNA손상으로 인한 질병 유발 등의 문제가 발생하는데요. 이 때문에 텔로미어 길이를 복원, 생성하는 텔로머라제의 역할이 중요해지고 있습니다. 

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글 마지막 부분에 전체 영상 보실 수 있게 링크 걸어두었으니 더 관심있으시면 한번 보시는 것을 추천드립니다.

 

 

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※동영상 출처

채널명: 1. Ryan Abbott 2. Dr.G Bhanu Prakash Animated Medical Videos

동영상제목: 1. Telomere Replication 2. Telomerase Function - Animation

 

 

 

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