텔로미어가 질병 및 수명에 관여한다고 하던데, 어떤 이유에서인가요?

Question

제가 알고 있는 상식으로는 텔로미어가 나이가 들면 들수록

짧아진다고 하던데, 그럼으로 인해서 인간은 점점 늙고 병들어간다고

어디서 들은 것 같습니다.

텔로미어란 무엇이며 나이가 먹으면 왜 길이가 짧아지는지 궁금합니다.

Answer 1

텔로미어는 염색체의 끝에 위치한 DNA 염기서열의 반복 구조로, 세포 분열 시 염색체의 끝이 손실되는 것을 방지하여 유전 정보를 보호하는 역할을 합니다. 인간을 포함한 많은 생물에서, 텔로미어는 'TTAGGG'의 염기 서열이 수천 번 반복되어 구성되어 있습니다. 이 구조는 세포가 분열할 때마다 DNA가 완전히 복제되지 않는 문제, 즉 '엔드 레플리케이션 문제'로 인해 손실되는 DNA의 양을 보충함으로써 중요한 유전 정보의 손실을 막습니다.

나이가 들면서 텔로미어가 짧아지는 이유

1. 엔드 레플리케이션 문제: DNA 복제 과정에서 DNA 중합효소는 DNA의 끝까지 복제할 수 없어, 복제 과정이 완료된 후에는 원래 DNA 분자보다 조금 더 짧은 새로운 DNA 분자가 생성됩니다. 이로 인해, 세포가 분열할 때마다 텔로미어는 조금씩 짧아집니다.

2. 텔로머라아제의 활성 부족: 텔로머라아제는 텔로미어의 길이를 유지하거나 복원하는 데 도움을 주는 효소입니다. 대부분의 성체 세포에서는 텔로머라아제의 활성이 매우 낮거나 없기 때문에, 텔로미어의 단축을 막지 못하고 점차 짧아지게 됩니다. 반면, 생식 세포와 일부 줄기 세포, 암 세포에서는 텔로머라아제의 활성이 높아 텔로미어가 유지되거나 심지어 길어질 수 있습니다.

텔로미어의 길이와 노화 및 질병

텔로미어의 길이는 세포의 노화와 밀접한 관련이 있습니다. 텔로미어가 일정 길이 이하로 짧아지면, 세포는 더 이상 분열할 수 없게 되며, 이를 '복제 세포 노화(replicative senescence)'라고 합니다. 이 상태에 이른 세포는 기능을 수행하지 못하고, 결국 사멸하게 됩니다. 텔로미어의 과도한 단축은 세포의 노화, 조직의 기능 저하, 그리고 관련 질병의 발생과 관련이 있습니다. 특히, 텔로미어의 길이는 심혈관 질환, 일부 암 종류, 면역 기능 저하와 같은 다양한 건강 문제와 연관이 있습니다.

텔로미어 길이의 유지와 노화의 지연은 생물학적 노화 과정을 이해하고 건강 수명을 연장하는 중요한 연구 분야입니다. 하지만 텔로미어를 인위적으로 길게 유지하는 것이 반드시 건강의 개선을 의미하는 것은 아니며, 이와 관련된 연구는 여전히 진행 중입니다.

Answer 2

안녕하세요. 박성학 과학전문가입니다.

텔로미어(telomere) 는 염색체의 끝부분에 있는 염색 소립으로 세포의 수명을 결정짓는 역할을 한다고 해요. 이것은 즉 세포시계의 역활을 담당하기 때문에 텔로미어가 짧아지면 사람의 수명도 다한다고 합니다

Answer 3

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.
텔로미어는 염색체의 끝 부분에 위치한 반복적인 DNA 서열로, 염색체의 안정성을 유지하는 역할을 합니다. 텔로미어의 길이가 짧아지면 세포가 노화하고 분열 능력이 감소하게 됩니다. 이는 세포의 노화와 질병 발생과 연관이 있을 수 있습니다.

세포가 분열할 때마다 텔로미어는 단축되는데, 이는 세포 분열에 따른 DNA 손상을 방지하기 위한 방어 메커니즘입니다. 그러나 텔로미어가 일정 수준 이하로 단축되면 세포는 노화하게 되고, 이는 노화와 질병 발생에 영향을 줄 수 있습니다.

Answer 4

안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.

텔로미어(telomere) 또는 말단소립 (末端小粒)은 염색체의 끝부분에 있는 염색 소립으로 세포의 수명을 결정짓는 역할을 한다.[1] 이것은 즉 세포시계의 역할을 담당하는 DNA의 조각들이다. 텔로미어는 그리스어의 '끝'(τἐλος, telos)과 '부위'(μέρος, meros)의 합성어다. 세포분열이 일어나는 동안에 염색체와 DNA를 복제하는 효소는 염색체의 끝부분으로 복제를 계속할 수 없다. 텔로미어가 없는 상태로 세포가 분열된다면 세포에 관한 정보가 들어있는 염색체의 끝부분이 소실될 것이다. 텔로미어는 염색체의 끝부분을 막고있는 분해되지 않는 완충지역이라 할 수 있다. 하지만 세포가 분열되면서 텔로미어는 소실되며 텔로머레이스라는 역전사효소에 의해 보충된다.

프라이머가 축소되는 현상은 노화, 나이와 연관된 질병들, 사망하는 것과 관련이 있다고 예측된다. 더 긴 텔로미어를 가진 생물이 짧은 텔로미어를 가지고 있는 생물보다 더 오래 살 수 있다는것은 Richard Cawthon가 2003년 밝혔지만,[22] 짧은 텔로미어가 단순히 세포의 나이를 표시하는지 노화에 직접적으로 기여를 하는지는 밝혀진 바 없다.[23] 노화가 진행되었다고 해서 모든 장기나 기관들의 세포에서 텔로미어가 일괄적으로 단축되지는 않는다. 또한 쥐의 텔로미어 길이(20~100 kb)가 우리의 것(5~15 kb)보다 김에도 불구하고 오래 살지 못하는 것을 보면 더욱 그러하다.