동면의 비밀을 푸는 열쇠: 햄스터 유전자
Seoul홋카이도 대학의 연구진들은 일부 포유동물이 오랜 시간 동안 겨울잠을 자며 추위를 견디는 방법을 밝혀냈습니다. 연구진은 시리아 햄스터에서 셀을 극저온에서도 견딜 수 있게 도와주는 글루타티온 페록시다제 4(Gpx4)라는 핵심 유전자를 발견했습니다. 이 발견은 추위로부터 세포 손상을 입지 않고 동물들이 어떻게 겨울잠을 자는지에 대한 이해를 높여줍니다.
Gpx4라는 유전자가 특히 차가운 환경에서 세포를 손상시키는 활성 산소를 줄이는 데 중요한 역할을 한다는 연구 결과가 나왔습니다. 연구진은 햄스터의 유전자를 인간 암세포에 이식한 후, 이 세포들을 추위에 노출시켜 어떤 유전자가 세포 생존에 도움을 주는지 조사했습니다. 그 결과, Gpx4가 세포를 보호하는 주요 요소임을 밝혀냈습니다.
Gpx4는 인간 의학과 기술에 중대한 영향을 미칠 수 있습니다. 그 적용 가능성을 살펴보겠습니다.
- 장기 이식을 위한 장기 보존: 저온 저장 기술
- 조절된 저체온증을 활용한 새로운 치료법
- 극한 조건의 우주 여행을 위한 세포 회복력 연구
인간에게는 Gpx4 유전자가 있지만, 우리의 세포는 동면하는 동물의 세포보다 추위에 더 민감합니다. 이는 추위 저항력이 단순히 특정 유전자를 갖는 것 이상일 수 있으며, 유전자 조절 방식과 세포 환경이 또한 중요한 역할을 할 수 있음을 의미합니다. 햄스터의 Gpx4가 인간의 Gpx4보다 추운 환경에서 더 잘 작동하는 원인을 연구하는 것은 추가적인 통찰력을 제공할 수 있습니다.
유전적 강점의 이해와 활용은 과학 분야에서 큰 진전을 이끌어낼 수 있습니다. 예를 들어, 수술 중 냉동 치료법을 개선하면 수술을 더 정확하게 하고 덜 침습적으로 만들 수 있습니다. 또한 이러한 연구 결과는 노화와 관련된 산화 스트레스에 의한 질병 이해에 도움이 될 수 있습니다.
이 연구는 동물들이 어려운 환경에서 어떻게 생존 전략을 변화시키고 이용하는지를 분석한다. 이러한 적응을 더 깊이 이해하면, 이를 의학 분야에 적용하여 어려운 상황에서도 사람들이 더 나은 삶을 살 수 있도록 돕는 새로운 치료법을 개발할 수 있을 것이다.
연구는 여기에서 발표되었습니다:
http://dx.doi.org/10.1038/s41419-024-07059-w및 그 공식 인용 - 저자 및 저널 포함 - 다음과 같습니다
Masamitsu Sone, Nonoka Mitsuhashi, Yuki Sugiura, Yuta Matsuoka, Rae Maeda, Akari Yamauchi, Ryoto Okahashi, Junpei Yamashita, Kanako Sone, Sachiyo Enju, Daisuke Anegawa, Yoshifumi Yamaguchi. Identification of genes supporting cold resistance of mammalian cells: lessons from a hibernator. Cell Death & Disease, 2024; 15 (9) DOI: 10.1038/s41419-024-07059-w오늘 · 오전 6:34
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