일정에 따라 DNA 복구가 이루어집니다.

DNA 손상을 교정하는 효소 물질은 일출과 일몰 전에 기능을 수행하는 데 더 활발합니다.

생체 시계가 인체 기능에 중요한 역할을 한다는 것은 누구나 아는 사실입니다. 수면의 질, 면역력, 신진대사, 심장 기능 등을 결정하는 것은 바로 생체 시계입니다. 과학자들은 더 깊이 연구하여 기본적인 분자 메커니즘조차도 매일의 리듬에 영향을 받는다는 것을 알게 되었습니다.

노스캐롤라이나 대학교 채플힐 캠퍼스의 아지즈 산카르 박사와 연구팀은 일주기 리듬과 DNA 복구 사이에 연관성이 있음을 밝혔습니다. 산카르 박사는 세포가 DNA 손상을 복구할 때 발생하는 분자 과정을 분석한 공로로 2015년 노벨 화학상을 수상한 과학자 중 한 명입니다.

DNA는 종종 돌연변이를 겪습니다. 사슬이 끊어지고, 유전 문자가 잘못된 문자로 대체되는 것입니다. 따라서 복원이 질적으로뿐만 아니라 정기적으로 이루어지는 것이 매우 중요합니다.

과학자들이 발견했듯이 DNA "복구"는 일상적인 활동에 달려 있습니다. 따라서 DNA 구조를 손상시키는 백금 물질인 시스플라틴을 사용하여 실험을 진행했습니다.

실험 설치류에게 시스플라틴을 24시간 동안 투여했습니다. 동시에 전문가들은 회복 시스템이 시스플라틴으로 인한 손상을 복구하는 유전체 부위를 모니터링했습니다. 그 결과, 매일 다른 시간대에 회복이 이루어진 최소 2천 개의 유전자가 확보되었습니다.

유전자에서 RNA 복제 합성이 일어나는 순간, 이중 가닥 DNA는 풀리고 오직 한 가닥만 RNA 합성의 주형이 됩니다. 이러한 가닥은 특정 유전자에 따라 일출 또는 일몰 전에만 "복구"됩니다. 다른 전사되지 않은 가닥은 유전자와 관계없이 일몰 직전에 "복구"됩니다. 나머지 시간 동안에도 복구 과정이 진행되지만, 그 활동성은 훨씬 낮습니다.

아마도 해당 유전자는 매일의 변화에 반응하여 시계에 따라 활성 단계에 진입할 것입니다. 아마도 복구 시스템의 자극은 "복구" 대상 유전자의 방식에 따라 달라질 것입니다. 그러나 이 질문에 정확하게 답하려면 더 많은 정보와 추가적인 실험이 필요합니다.

이제 많은 전문가들은 획득된 정보의 가장 중요한 실질적인 역할에 주목합니다. 과학자들이 종양학적 병리학 치료 요법의 일부인 약물을 실험에 사용한 것은 우연이 아닙니다.

시스플라틴은 세포의 발달 및 분열 능력을 상실하게 하는 DNA 손상을 유발하여 종양 세포를 파괴합니다. 그러나 동시에 이 약물은 건강한 간, 신장 및 기타 세포에도 손상을 입힙니다. 과학자들은 DNA 복구 시스템의 일일 리듬에 따라 시스플라틴을 사용하여 장기를 보호할 수 있을 것입니다.

해당 연구에 대한 자세한 내용은 PNAS(http://www.pnas.org/content/early/2018/05/01/1804493115)에서 확인할 수 있습니다.

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