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과학자들이 "불임 유전자"를 발견했습니다.

, 의학 편집인
최근 리뷰 : 02.07.2025
게시됨: 2020-11-04 09:00

구마모토 대학교와 교토 대학교의 일본 과학자들은 세포 분열 감소 과정을 자극하는 유전자를 발견했습니다. 이 유전자가 무력화되자 성별에 관계없이 설치류는 불임이 되었습니다.

신체의 대다수 세포 구조는 소위 유사분열 과정이라고 하는 간접 분열을 통해 생식할 수 있습니다. 이는 유전 정보가 두 배로 증가하는 연속적인 순환 과정입니다. 세포는 두 개로 분열하여 동일한 사본을 만듭니다. 생식 세포, 특히 정자와 난자는 감수분열이라고 하는 특별한 형태의 환원 분열을 통해 형성됩니다. 이 분열은 생식샘에서 일어납니다.

감수분열의 시작은 일반적인 유사분열처럼 진행되므로 특이할 것이 없습니다. 그러나 이 과정은 곧 변형되어, 원세포 유전 물질의 50%를 차지하는 유전적으로 구별되는 네 개의 배아 구조를 형성합니다. 이 변형에는 어떤 메커니즘이 관여할까요? 이 질문은 생식계와 관련된 많은 의학적 문제와 연관되어 있어 오랫동안 과학자들의 관심을 끌어왔습니다.

과학자들은 실험에서 질량 분석법을 사용하여 스위치처럼 작용하는 특정 유전자인 마이오신을 식별했습니다. 마이오신은 생식샘에서 감수분열이 시작되기 직전, 즉 특정 순간에만 "스위치를 켜는" 독특한 능력을 가지고 있습니다. 실험 결과, 과학자들은 마이오신을 "끄면" 동물들이 불임이 된다는 것을 발견했습니다.

이후 수컷과 암컷 설치류의 생식샘에 대한 연구에서 이 유전자가 감수분열 활성화와 밀접한 관련이 있음이 밝혀졌습니다. 이 유전자의 기능은 마치 "토글 스위치"와 같았는데, 생식세포를 형성하는 수많은 유전자를 동시에 활성화시켰기 때문입니다.

연구자들은 이 실험 결과가 생식 과학의 발전에 매우 중요하다고 제안했습니다.

"기능적 방향을 알 수 없는 수많은 유전자를 발견했을 때 매우 놀랐습니다. 이 유전자들은 휴면 상태이지만 생식 과정에 매우 중요합니다."라고 연구 논문의 공동 저자이자 구마모토 대학교 분자발생유전학연구소 소장인 이시구로 박사는 말했습니다. "이러한 유전자의 특성을 규명함으로써 배아 형성에 관여하는 메커니즘을 이해하는 데 도움이 되기를 바랍니다. 그리고 감수분열을 제어하는 데 성공한다면 생식 과학과 농업, 그리고 멸종 위기에 처한 동물 종의 번식에 큰 성공을 거둘 것입니다."

연구의 세부 사항은 과학 저널 Developmental Cell 에 기술되어 있습니다.


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