▲ 정성수 교수(대전지부 학술부장)▲충남대학교 의학전문대학원     ©편집국

그런데 최종 복제의 결과는 염기서열에 오류가 없다(10억쌍 중에 1개 정도 있을까 말까한 정도)는 점이다. 복제시에 오류가 있었는데 최종 복제후 오류가 없다는 것은 무슨 뜻일까? 생각하듯이 중간에 수리하는 장치가 있다는 뜻이 된다. 이런 생각을 가지고 연구한 결과 실제 수리 기전을 밝혀낸 세 사람이 2015년 노벨화학상을 수상하게 된 것이다.
 
2. DNA 자가수리를 위한 장치들
확인된 DNA손상 복구장치는 아주 많다. 세포는 거의 모든 종류의 손상에 대해서 복구하는 능력을 갖추고 있다. 한 가지 복구를 하는데도 13개의 단백질이 관여한다. 그리고 20분 정도이면 전체 유전체(genome)을 점검하고 수리할 수 있는 능력을 갖추고 있다. 즉 설계도인 DNA를 원본보존하기 위하여 세포내에는 엄청난 장치가 내재되어 있다. 다음은 그 중 몇 가지만 소개해 보겠다.
1) 손상부위의 확인 및 응급처치 : 자가 수리를 위해서는 사리 먼저 오류가 있는 부위를 찾아내는 일부터 시작된다. 세포는 어떻게 이런 오류를 감지할까? 그림 1은 손상부위를 확인하는 기전에 대한 한 모델이다.

▲ 그림1     © 편집국

그림 1. DNA 손상부위 확인 모델. 왼쪽의 손상복구 효소인 MutY는 DNA에 붙어서 천천히 손상부위를 점검해 나간다. a) 이 효소는 +3의 양전하를 띠고 있으며 DNA에 부착될 수 있다. 반면 우측의 손상복구 효소는 +2 전하를 띠며 이때는 DNA에 부착하지 못한다. b) 이 두 효소는 상호 협혁적으로 작용하여 우측 손상복구 효소에서 전자를 하나 흘려보내주어 자신도 +3 전하가 되면 DNA에 부착이 되고 전기의 흐름이 발생한다. c) 만약 DNA의 손상이 없다면 좌측의 손상복구효소는 전하를 받아 +2로 되면서 DNA에서 떨어지게 된다. d) 반면 손상이 있으면 우측 복구효소에서 전자를 흘려주어도 좌측에 도달하지 못하므로 복구효소는 계속 손상부위를 점검해 나가서 수리를 할 수 있게 된다. (Theor Biol Med Model. 2005; 2: 15)
위 그림에서 보듯 세포는 마치 테스터기를 갖고 진단하듯이 효과적으로 손상부위를 확인하는 시스템을 갖고 있다.
<다음호에 계속>
 
 




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