줄기세포 분화-역분화 매커니즘 밝혀내

카톨릭의대 교수팀 후성유전체의 유연성 발견

국내 연구진이 체세포를 다른 종류의 세포로 분화할 수 있는 능력을 가지고 있는

미성숙한 줄기세포로 역분화 시킬 수 있는 매커니즘을 발견했다. 교육과학기술부는

줄기세포가 줄기세포로서의 특징적 기능을 유지할 수 있도록 하는 후성유전학적 매커니즘을

발견한 것이라고 7일 밝혔다.

가톨릭대의대 세포치료사업단 오일환 교수(사진)팀은 이미 분화된 체세포에 후성유전적

변형을 차단하는 화학제를 주입해 DNA를 둘러싸고 있는 유전물질과 단백질의 복합체인

크로마틴을 느슨하게 풀어주면 부분적 줄기세포의 특성을 다시 갖게 되는 것을 발견했다.

또 연구진은 인간의 태반과 탯줄에 있는 혈액인 제대혈의 조혈줄기세포를 이용해

미분화 상태의 줄기세포에서 나타나는 후성유전학적 변형을 연구하는 과정에서 이

줄기세포에서는 후성유전체 변환상태가 고정돼 있지 않고 활발히 교차되고 있는 동적인

상태가 유지되고 있다는 것을 밝혔다. 연구진은 이를 ‘후성유전체의 유연성’이라고

정의했다.  

이런 동적인 상태 때문에 크로마틴 구조가 유연하게 전환되고 유지된다. 후성유전학적

조절에 따라 크로마틴이 DNA를 강하게 또는 느슨하게 둘러싸는 정도가 달라지며 이에

따라 유전자 발현 양상도 달라진다.

후성유전학은 DNA 염기서열의 변화 없이도 유전자 발현의 패턴과 활성이 변화되고

이것이 다음세대로 유전되는 현상을 연구하는 학문이다. 즉 유전자 그 자체가 아닌

요인에 의해 유전자의 발현을 조절하는데 관련되는 현상을 ‘후성유전체 변환’이라고

한다. 대표적인 것으로 DNA 염기에 메틸기가 붙어 유전자 발현 양상에 변화가 일어나는

DNA메틸화 현상이 있다.

오일환 교수는 “이번 결과는 줄기세포의 특징적 상태를 유지하는데 필요한 후성학적

조건을 밝힌 것으로 줄기세포를 미분화 상태로 유지하는 대량팽창기술을 개발하는데

핵심적인 조건을 제시할 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다.

오 교수팀의 연구 결과는 혈액학 계통의 권위 학술지인 ‘혈액(Blood)’ 3일자에

게재됐다.

박양명 기자 toann@kormedi.com

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