안녕하세요. 텔로머라제의 모든 것을 알려드리는 텔로머라제 홍보대사입니다.
텔로미어란?
염색체 끝 부분에 붙어있는 반복 염기서열로,
염색체의 손상을 막아주는 역할을 함
텔로머라제란?
텔로미어가 손상되면 복구, 생성해주는 효소
노화를 방지하는 효소
이번 포스트에서는 KBS 프로 [쌤과 함께]라는 프로그램에서 텔로미어와 텔로머라제에 대해 쉽게 설명한 영상이 있어 이를 소개하고 요약, 정리해보려 합니다. 글 마지막에 관련 영상 링크 걸어두었으니, 더 관심있으시면 한번 보시는 것을 추천드립니다.
세포의 핵 안에는 23쌍의 염색체가 존재하는데요. 이 염색체의 양 끝에 달려 있는 것이 바로 텔로미어입니다. 세포가 분열할 때마다 텔로미어의 길이는 점점 짧아지고, 세포는 이것을 DNA 손상반응으로 인식합니다. 이런 과정이 계속 반복하다 보면, 텔로미어의 길이가 너무 짧아져 세포는 분열을 멈추고, 노화가 시작됩니다. 따라서 텔로미어의 길이를 늘리거나 유지만 할수 있다면, 수명 연장이 가능한 것입니다.
DNA는 위 사진의 운동화 끈처럼 일자 형태를 띄고 있습니다. 운동화 실발끈은 신발끈 끝부분에 붙어있는 보호캡 덕에 쉽게 해지는 것을 방지할 수 있는데요. 하지만 운동화를 많이 신고 시간이 많이 지나다 보면, 운동화 보호캡 역시 해져 운동화 끈이 망가지는 것을 볼 수 있습니다.
여기서 이 운동화 끈 보호캡 역할을 하는 것이 바로 텔로미어 입니다. 운동화 끈은 염색체로 볼 수 있고, 텔로미어가 유전자와 염색체를 보호하는 역할을 하는 것입니다. 하지만 세포가 분열할 때마다 텔로미어는 손상되고, 시간이 지나면서 더 이상 염색체를 보호할 수 없게 됩니다. 그래서 텔로미어를 건강하고 길게 유지하는 것이 매우 중요합니다.
하지만 텔로미어의 절대적인 길이보다 더 중요한 것은 텔로미어가 T Loop(Telomere Loop)을 형성할 수 있는지 여부입니다. 텔로미어가 짧아도 T Loop을 만들 수 있을 정도면 상태가 양호한 것 이고, 반면 텔로미어 길이가 길어도 텔로미어 단백질에 문제가 생겨 T Loop을 만들 수 없으면 텔로미어가 손상된 것입니다.
즉, 절대적인 텔로미어 길이보다 더 중요한 것은 텔로미어의 손상 정도인 것입니다.
그렇다면, 텔로미어 길이가 짧아졌을 때 다시 길게 해주는 마법같은 물질은 없을까요? 네 있습니다!! 그것은 바로 텔로머레이즈(Telomerase)인데요. '엘리자베스 블랙번'의 제자 '케롤 그라이더'가 실험을 통해 RNA와 단백질 복합체인 텔로머레이즈를 발견했습니다.
텔로머레이즈와 수명 연장의 상관관계에 대해 입증하기 위해 하버드 의대에서 쥐를 대상으로 실험을 진행했습니다. 실험에서는 늙은 쥐에 텔로머레이즈를 주입시켜 텔로미어를 재생시켰는데요. 위 사진처럼 텔로머레이즈를 맞은 쥐(왼쪽 쥐)는 검은 털이 자라는 것을 확인했습니다. 또한, 수명도 20% 증가한 것으로 확인했습니다. 확실히 사진상 왼쪽에 있는 쥐가 오른쪽에 있는 쥐보다 더 젊어보이네요.
더 큰 변화는 뇌에서 생겼습니다. 늙은 쥐의 뇌 크기는 정상 뇌 크기의 75%뿐이 되지 않습니다. 하지만, 텔로머레이즈 주입으로 텔로미어가 재생된 쥐의 뇌 크기는 정상적인 크기의 뇌로 돌아왔습니다. 이는 텔로머레이즈가 알츠하이머 병을 치료하는데 활용될 수도 있음을 시사합니다.
하지만 텔로머레이즈 주입에는 부작용이 있습니다. 텔로머레이즈가 과발현되면, 세포분열이 촉진돼 돌연변이가 발생한다는 것입니다. 그 돌연변이로 인해 암이 발생하는 것이지요.
현재 많은 제약회사에서는 생명 연장의 꿈을 위해 텔로머레이즈 약을 개발하고 있다고 합니다. '암' 이라는 부작용이 없는 텔로머레이즈 약이 머지않아 개발돼, 우리의 수명과 건강을 향상시켜 줄 수 있으면 좋겠습니다.
글 마지막 부분에 전체 영상 보실 수 있게 링크 걸어두었으니 더 관심있으시면 한번 보시는 것을 추천드립니다.
※동영상 출처
채널명: KBS지식
동영상제목: [이슈 픽! 쌤과 함께] 불로장생 꿈의 열쇠, 텔로미어를 아시나요?
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