DNA 비밀 밝혀내기: 초기 배아의 게놈을 조직하는 DNA 배열 방식 발견
SeoulKind Group의 연구자들이 초기 배아 세포에서 DNA가 어떻게 배열되는지에 대한 새로운 정보를 발견했습니다. 이러한 연구 결과는 2024년 9월 16일자 Nature Genetics에 게재되었으며, 초기 발달 단계에서 세포 핵 내 DNA가 어떻게 조직되는지를 설명합니다.
배아 세포는 신체의 어떤 세포 유형으로도 분화할 수 있는 잠재력을 가진다는 점에서 독특합니다. 다음은 연구로부터 얻은 주요 발견들입니다:
- 초기 배아에서 핵 가장자리에 있는 비정상적인 DNA 위치
- 단백질 수정과 DNA 서열의 인력 사이의 균형
- 초기 세포의 잠재적 분화에 대한 높은 유연성
DNA의 구조는 어떤 부분이 활성화되는지를 조절하기 때문에 중요합니다. 대부분의 세포 유형에서, 핵 가장자리 근처의 DNA는 밀집되어 비활성 상태입니다. 그러나 초기 배아 세포에서는 이 DNA가 항상 비활성 상태인 것은 아닙니다. 이러한 특별한 배열은 세포가 다양한 세포 유형으로 변할 수 있는 능력을 유지하는 데 중요합니다.
연구팀은 핵 가장자리에서 멀리 떨어진 DNA에서 많은 특정 단백질 변화를 발견했습니다. 이러한 변화는 DNA를 가장자리에서 멀어지게 하는 경향이 있습니다. 그러나 단지 이것만으로는 DNA의 위치를 결정하지 않습니다. DNA의 위치는 이 밀어내는 효과와 DNA를 핵 가장자리로 끌어당기는 자연적인 힘 사이의 균형이 결정합니다.
이 DNA 배열을 이해하는 것은 여러 가지 잠재적인 활용이 있습니다. 이는 어떤 조직으로든 분화할 수 있는 세포를 성장시키는 방법을 제시함으로써 재생 의학에 도움을 줄 수 있습니다. 이 연구는 또한 초기 배아에서 발견되는 최적의 DNA 구성을 모방하여 인간 체외 수정의 성공률을 높이는 데 기여할 수 있습니다.
이 연구는 세포 분열 시 유전자의 활동 변화가 DNA 서열 자체를 변경하지 않으면서도 어떻게 전해지는지를 다루는 후성유전학 분야를 발전시킬 수 있습니다. 배아에서 DNA 구성이 형성되고 변화되는 방식을 이해함으로써, 우리는 암과 같이 DNA 구성이 종종 혼란스러운 상태가 되는 질환 치료를 위한 과정을 제어하는 방법을 배울 수 있습니다.
킨드 그룹의 이 연구는 배아 세포의 발달에 대한 중요한 정보를 제공합니다. 이 정보는 초기 배아에서 DNA가 어떻게 조직되는지를 이해함으로써 의학 과학과 치료의 발전에 도움을 줍니다.
연구는 여기에서 발표되었습니다:
http://dx.doi.org/10.1038/s41588-024-01902-8및 그 공식 인용 - 저자 및 저널 포함 - 다음과 같습니다
Isabel Guerreiro, Franka J. Rang, Yumiko K. Kawamura, Carla Kroon-Veenboer, Jeroen Korving, Femke C. Groenveld, Ramada E. van Beek, Silke J. A. Lochs, Ellen Boele, Antoine H. M. F. Peters, Jop Kind. Antagonism between H3K27me3 and genome–lamina association drives atypical spatial genome organization in the totipotent embryo. Nature Genetics, 2024; DOI: 10.1038/s41588-024-01902-8
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