텔로미어가 짧아지는 것은 노화와 어떤 관련이 있나요?
안녕하세요. 염색체의 말단에는 텔로미어라는 반복서열이 존재한다고 하는데요, 해당 서열이 짧아지는 것과 노화는 어떤 관련이 있는 것인지 복제와 관련해서 메커니즘이 궁금합니다.
네, 질문해주신 것과 같이 일반적으로 TTAGGG 반복 서열이 수천 회 반복된 구조인 텔로미어(telomere)는 염색체 말단에 존재하는 반복 DNA 서열로, 염색체를 보호하고 세포 분열 과정에서 안정성을 유지하는 중요한 역할을 합니다. 텔로미어가 짧아지는 것과 노화의 관계는 세포 분열과 DNA 복제 메커니즘과 밀접하게 연결되어 있습니다.
우선 주된 역할은 크게 두가지인데요, 첫번째는 염색체 말단 보호로 염색체 끝이 손상되거나 서로 붙는 것을 방지하며 두번째는 복제 시 손실 방지로 DNA 복제 과정에서 DNA 중합효소가 말단 끝을 완전히 복제할 수 없기 때문에, 텔로미어가 버퍼 역할을 하게 됩니다. DNA 복제 과정에서 DNA 중합효소는 5'→3' 방향으로만 DNA를 합성할 수 있는데요 이 때문에 선도가닥은 문제없이 복제되지만, 지연가닥은 RNA 프라이머를 제거하면 말단의 일부 DNA가 복제되지 않습니다. 결과적으로 매 세포 분열마다 텔로미어가 조금씩 짧아지게 됩니다. 텔로미어가 너무 짧아지면 세포는 더 이상 분열할 수 없는 상태, 즉 세포 노화 상태에 들어가는데요, 이는 염색체 말단이 손상된 것으로 인식되어 DNA 손상 반응이 활성화되고 세포주기는 G1/S 체크포인트에서 정지되기 때문입니다. 따라서 대부분 정상 체세포에서는 텔로미어가 점차 단축되며, 세포 분열 횟수 제한이 존재합니다. 감사합니다.
텔로미어는 염색체 끝에 위치한 DNA-단백질 복합체로, 염색체를 보호하는 역할을 합니다.
하지만, 세포가 분열할 때마다 DNA 복제 과정의 특성상 텔로미어는 조금씩 짧아집니다. 이 텔로미어의 길이가 세포의 생체 시계와 같아서, 특정 길이 이하로 짧아지면 세포는 더 이상 분열하지 못하고 노화 상태에 진입하거나 사멸하게 되는 것입니다.
결국, 텔로미어가 짧아진다는 것은 세포의 분열 능력을 제한하고, 이로 인해 신체 조직의 재생 능력이 떨어지면서 전신 노화가 가속화됨을 의미하는 것이죠.
따라서 텔로미어가 짧아지는 현상은 노화의 핵심적인 원인 중 하나인 것입니다.
텔로미어는 세포가 분열할 때마다 길이가 짧아지며, 이는 세포의 노화와 직접적인 관련이 있습니다. 염색체 끝부분에 위치한 텔로미어는 디엔에이 복제 과정에서 말단 부분이 완전하게 복제되지 못하는 문제 때문에 세포 분열이 반복될수록 점점 짧아집니다. 텔로미어의 길이가 일정 수준 이하로 줄어들면 세포는 더 이상 분열하지 못하고 노화 상태에 들어가거나 세포 사멸 과정을 겪게 되는데, 이러한 세포 수준의 노화가 개체 전체의 노화 현상으로 이어지는 것입니다.
안녕하세요. 오현수 전문가입니다.
DNA가 선형인데 점점 짧아지게 되다보면 유전체의 안정성이 손상되어질 수 있어요. 그 과정에서 노화가 발생하는 것이죠.
유전정보내 만들어내야 할 단백질들을 적절히 못만들어내면, 당연히 노화가 오지요. 답변 도움되었기 바랍니다.