| 인간 초기배아 염색체 구조 동적 변화 최초로 규명 | ||
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 중국과학원 베이징게놈연구소 류장(劉江) 연구팀은 산둥대학교 부속생식병원 천쯔장(陳子江) 연구팀과 공동으로 인간 초기배아 염색체 3차원 구조의 동적 변화를 최초로 규명함과 아울러 CTCF 단백질이 초기배아 발육중의 TAD(topologically associating domain) 구조에 대한 중요한 조절기능을 발견함으로써 인간 배아발육 메커니즘을 더한층 이해하는데 이론적 기반을 마련하였다. 해당 성과는 "Nature"에 게재되었다. 염색체 3차원 구조는 유전자 발현 조절과 밀접한 연관이 있는 중요한 후성유전학적 요인으로서 그 동적 변화는 세포기능 발휘, 질병 발생 등에 영향을 미친다. 인간 정자·난자 수정 후 세포핵 속 염색체 구조가 어떻게 변화하며 어떤 생물학적 분자가 배아 염색체 구조 변화에 미치는 영향은 미해결 과학문제로 남아있다. 그리고 정자가 형태·기능 분야에서 기타 최종분화(terminal differentiation) 세포와 판이하며 염색체가 인간 정자에서 어떻게 압축·접혀지는지도 밝혀지지 않았다. 연구팀은 정자 및 인간 초기배아 발육 과정 중 염색체 구조 동적 변화 상황을 묘사하였다. 연구 결과, 성숙된 인간 정자 속에 TAD 구조가 없었고 염색질 조절단백질 CTCF도 검출되지 않았는데 이는 생쥐 정자의 상황과 완전히 달랐다. 수정 후 배아 속 TAD 구조는 분명하지 않았고 후속 배아 발육 과정에서 염색체는 또렷한 TAD 구조를 형성하였다. 특히 유의해야 할 점은 생쥐/초파리 배아와 달리 인간 초기배아에서 접합 유전자 활성화(zygotic genome activation, ZGA) 차단을 통해 TAD 구조의 구축을 억제할 수 있다는 것이다. 연구에서 CTCF 단백질의 발현량은 ZGA 전에 매우 제한적이었으나 TAD 구조 내 ZGA 시기에서는 빠르게 상승함을 발견했다. 배아 중 CTCF 단백질 녹아웃은 TAD 구조의 유의적 약화를 유발할 수 있는데 이는 ZGA시 CTCF 단백질 발현은 인간 초기배아의 TAD 구조 구축에 있어 매우 중요함을 설명한다. 해당 연구는 인간 정자 및 초기배아 염색체 구조의 독특성을 깊이 있게 이해하는데 도움을 주었고 시험관아기기술 개선 및 우생학 촉진에 이론적 기반을 마련하였다. 정보출처 : http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2019/12/433485.shtm |
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