012
์๋ฌผ ํ์ฑ์ ์ ์ ๋น๋ฐ
๋๋ฌผ๋ค๊ณผ ๋ง์ฐฌ๊ฐ์ง๋ก ์๋ฌผ๋ค๋ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋ณํ๋ฅผ ๊ฑฐ์น๋ค๋ ๊ฒ์ ์ค๋์ ๋ถํฐ ์ ์๋ ค์ง ์ฌ์ค์ ๋๋ค. ๊ทธ๋ฐ๋ฐ ๋๋ฌผ๋ค๊ณผ๋ ๋ฌ๋ฆฌ ์๋ฌผ์ DNA์ ๋ฉํธํ ์ ๋ณด(๋ฉํธ๋กฌ, methylome)๋ฅผ ๋ค์ ์ธ๋์๊ฒ ๊ทธ๋๋ก ์ ๋ฌํด ์ค ์ ์๋ค๋ ๊ฒ์ด ์๋ ค์ก๊ณ , ์์ฐ์ค๋ฝ๊ฒ ํ์ฑ์ ์ ์ด ์ด๋ฃจ์ด์ง ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ์ ์๋์์ต๋๋ค. ๋๋ฌผ์ ๊ฒฝ์ฐ๋ DNA ๋ฉํธํ๋ฅผ ๋น๋กฏํ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋ณํ๊ฐ ์์์ธํฌ๋ก ์ ๋ฌ๋์ง ๋ชปํ๋๋ก ์ ์ด๋ 3 ๋จ๊ณ์ ์ฐจ๋จ๊ณผ์ ์ด ์๊ณ DNA์ ๋ถ์ ๋ฉํธ๊ธฐ๋ฅผ ๋จ์ด ๋จ๋ฆฌ๋ ์ธํ๊ณผ์ ๋ง๋ 2ํ ์ด์ ์ผ์ด๋๋ ๊ฒ์ผ๋ก ์๋ ค์ ธ ์์ต๋๋ค. ์ด ๊ณผ์ ์ ํตํด ๋ถ๋ชจ์ธ๋๊ฐ ๊ฒฝํํ๊ฑฐ๋ ํ๋ํ ํ์ง์ ๋ํ๋ด๋ ์ ์ ์ ๋ฐํ ์์์ ๊นจ๋์ด ์ป๊ธฐ๊ณ ์๋ก์ด ์ถ์ ์์ํ๊ฒ ๋ง๋๋ ๊ฒ์ด์ฃ . ๊ทธ๋ฐ๋ฐ ์๋ฌผ์ ์ด๋ฐ ๊ณผ์ ์ด ์์ผ๋ ์์ฐํ ํ๋ ํ์ง์ด ๋ค์ ์ธ๋๋ก ๋์ด๊ฐ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ์๊ธด๊ฑฐ์ฃ . ๋ง์ฝ ์ด๊ฒ ์ฌ์ค์ด๋ผ๋ฉด ์๋ฌผํ ๊ต๊ณผ์๋ฅผ ๋ค์์จ์ผํ ํ์ ๋๋ค. ์๋ ๊ทธ ์ ๋๊ฐ ์๋๋ผ ๋์ ํ๋๊ณผ ๊ฒฝํ์ด ๋ค์ ์ธ๋์๊ฒ ๋์ด๊ฐ๋ค๋ ์ถ์ ๋ํ ํ๋๋ ๋ฐ๋์ด์ผ ํ ์ ๋์ ๋๋ค. ์กฐ๊ธ ๊ธด ๊ธ์ด๊ธด ํ์ง๋ง ์๋ฌผ์ด ๋ค๋ ค์ฃผ๋ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋น๋ฐ์ ์ ์๊ฐํ ๊ธ์ด๋ ๋ ๊น์ง ์ ์ฝ์ด๋ณด์๊ธฐ ๋ฐ๋๋๋ค.

์๋ฌผ๋ค์ ํ์ฑ์ ์
๋๋ฌผ๋ค๊ณผ๋ ๋ฌ๋ฆฌ ์๋ฌผ์ DNA์ ๋ฉํธํ ์ ๋ณด(๋ฉํธ๋กฌ, methylome)๋ฅผ ๋ค์ ์ธ๋์๊ฒ ๊ทธ๋๋ก ์ ๋ฌํด ์ค ์ ์๋ค. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ๋ก ์ ์ ์ ์นจ๋ฌต(gene silencing)์ด ์ผ์ด๋ ์ฌ๋ฌ ํ์ง ๋ณ์ด๋ค์ด ๊ฐ์ถฐ์ง ์ ์๋ค. ๋งํ์๋ฉด ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์ผ๋ก ์นจ๋ฌตํ๊ฒ๋ ์ ์ ์๋ ๊ทธ ๋ค์ ์ธ๋์๋ ์นจ๋ฌตํ๊ฒ ๋๋ค๋ ๊ฒ์ด๋ค.
๋ก๋ฒํธ ๋งํฐ์์จ(Robert Martienssen)๋ฐ์ฌ๋ 1980๋
์ค๋ฐ ๋ฏธ๊ตญ์ ๋ฒํด๋ฆฌ๋ํ์์ ๋ฐ์ฌํ ์ฐ๊ตฌ์์ผ๋ก ์ผํ ๋ ์ฅ์์์ ์์์ ์ฐฝ๋ฐฑํ๊ฒ ๋ง๋๋ ๋์ฐ๋ณ์ด๋ฅผ ๋ฐ๊ฒฌํ๋ค. ์ด ๋์ฐ๋ณ์ด๋ฅผ ๊ฐ์ง ์ธํฌ๋ ์ฝ๋ก์๋ฅผ ๊ฐ์ง ๋ชปํ๊ณ ๋ฐ๋ผ์ ๊ดํฉ์ฑ๋ ํ์ง ๋ชปํ๋ค. ๋ฐ์์์ผ๋ ์ ์ฅ๋์๋ ์์๋ถ์ผ๋ก ๋ช ์ฃผ ์ด์ง ๋ชปํ๊ณ ํ์๊ฒ ๋ณํ๋ค. ๋งํฐ์์จ ๋ฐ์ฌ๋ โ์ด ๋์ฐ๋ณ์ด๋ ์์ฃผ ์น๋ช
์ ์ด์์ฃ . ๊ทธ๋ฐ๋ฐ ์๊ฐ์ด ์ง๋๋ฉด์ ํ๋ณต๋์์ด์. ๊ทธ๊ฒ๋ ์์ฃผ ๋๋ผ์ด ๋ฐฉํฅ์ผ๋ก์.โ๋ผ๊ณ ํ๊ณ ํ๋ค.
๋์ฐ๋ณ์ด ์ค ์ผ๋ถ๋ ์์ ๊ฑด๊ฐํ-์ด๋ก์ ์ค๋ฌด๋ฌ๊ฐ ์๊ธฐ๋ฉด์ ์กฐ๊ธ ๋ ์ค๋ ์ด ์ ์๊ฒ ๋ ๊ฒ์ด๋ค. โ๊ทธ๋ฐ ์์ด ํ๋ ๋ ๋์ด๋๋ฉด์ ์ ์ ์ด๋ก ๋น์ด ๊ฐํด์ก๊ณ ๊ฒฐ๊ตญ ๋์ฐ๋ณ์ด๋ฅผ ์ด๊ฒจ๋ด๊ณ ๊ฝ๊น์ง ํผ์ ์ต๋๋ค.โ ๋งํฐ์์จ ๋ฐ์ฌ์ ์ค๋ช
์ด๋ค.
๋งํฐ์์จ ๋ฐ์ฌ ํ์ ์ด ๋์ฐ๋ณ์ด๊ฐ Mu ์ ์ด์ธ์ (transposon: ์ ์ ์ฒด๋ด ์ฎ๊ฒจ๋ค๋๋ ์ ์ ๋ฌผ์ง๋ก ๋ค์ด๊ฐ ์์น์ ๋ฐ๋ผ ํน์ ์ ์ ์๋ค์ ์ผ๊ฑฐ๋ ๋๋ ์ญํ ์ ํ๋ค)์ ์ํด ์ผ์ด๋๋ค๋ ์ฌ์ค์ ์๊ณ ์์๋ค. ๋ํ ์ฐ๊ตฌ์๋ค์ ์ด transposon์ด ํ์ฑํ๋ ๋๋ ๋ฉํธํ๊ฐ ์๊ฑฐ๋ ์์ฃผ ์ ์ ๋์ด๊ณ , ๋ฉํธํ๊ฐ ์ผ์ด๋๋ฉด ๋ถํ์ฑํ ๋๋ค๋ ๊ฒ์ ์๊ณ ์์๋ค. ๋งํฐ์์จ๋ฐ์ฌ๋ ์์ ์ฐฝ๋ฐฑํ๊ฒ ๋ง๋๋ transposon๊ณผ ์ ์ ์๋ฅผ ๋ฐํ๊ณ ์๋๋ธ๋กฏ์ ํตํด ์ด transposon์ด ๋น๊ต์ ๋ ๋ฉํธํ ๋์๋ค๋ ๊ฒ์ ๋ฐํ๋ค. ๋ฐ๋ฉด ๋ฉํธํ๊ฐ ๋ง์ด ์ผ์ด๋ ๊ฒฝ์ฐ๋ ์ง์ด๋ก์ผ๋ก ๋ฐ๋๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ํ๋ โDNA ๋ฉํธํ๊ฐ ๊ทธ ๋์ฐ๋ณ์ด์ ํ์ง์ ๋ง๋๋ค.โ๋ ๊ฒ์ ์ ์ ์์๋ค.
์ด์ ๊ฐ์ ์ค๋ฌด๋ฌ ์์ ๋งํฐ์์จ๋ฐ์ฌ๋ก ํ์ฌ๊ธ ๋ค์ํ ์์ ๊ฐ์ง ์ฅ์์์๊ฐฑ์ด๋ก ์ ๋ช
ํ ๋ฐ๋ฐ๋ผ ๋งคํด๋ฆฐํก(Barbara McClintock, 1983๋
๋
ธ๋ฒจ์๋ฆฌ์ํ์ ์์)๋ฐ์ฌ๋ฅผ ์๊ฐ๋๊ฒ ํ๋ค. โ๊ทธ๋
๋ ์ด๋ฏธ 1950๋
๋์ transposon๋ค์ด ์ ์ ์ ๊ทผ์ฒ์ ์๋ฆฌ์ก์ผ๋ฉด ์ ์ ์์ ๋ฐํ์ ์ํฅ์ ๋ฏธ์น๊ณ ์ด๋ ๋ค์ ์ธ๋์๋ ๋ํ๋๋ ๊ฐ์ญ์ ์ธ ์ํฅ ์์ ์์๋์ฃ .โ ๋งํฐ์์จ๋ฐ์ฌ๋ ๋ง์ ์ด์๋ค. โ๊ทธ๋
๋ ์ด๋ฅผ ์ํ ํ์(phenomenon cycling)์ด๋ผ๊ณ ๋ถ๋ ์ด์. ์ ๋ง ์ ํํํ ๊ฒ์
๋๋ค.โ DNA ๋ฉํธํ๋ transposon์ ํ์ฑ์ ์กฐ์ ํ๋ ์ผ๋ฐ์ ์ธ ๋ฐฉ๋ฒ์ด๊ณ ๋งํฐ์์จ ๋ฐ์ฌ์ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ์ด๋ฅผ ๋ท๋ฐ์นจ ํด์ค๋ค.
1989๋
๋์ ๋งํฐ์์จ๋ฐ์ฌ๋ Cold Spring Harbor Laboratory(CSHL)์ ์๋ฆฌ๋ฅผ ์ก์๊ณ ๋งคํด๋ฆฐํก๋ฐ์ฌ๋ ๋น์์ CSHL์์ ํ๋ฐํ๊ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ฅผ ํ๊ณ ์์๋ค. ๊ทธ๋
๋ ๋งํฐ์์จ๋ฐ์ฌ๋ฅผ ๊ทธ๋
์ ๋์ฅ์ผ๋ก ๋ฐ๋ฆฌ๊ณ ๋๊ฐ ์๋ฌผ์ ์ ์ ์ฒด์์ ์ ์ด์ธ์๋ค์ด ์ด๋ป๊ฒ ์กฐ์ ๋๋์ง์ ๊ดํด ์ค๋ช
ํ๊ณค ํ๋ค. ๋ ๊ณผํ์ ๋ชจ๋ ์ด๋ป๊ฒ ์ธ๋๋ฅผ ๋ฌ๋ฆฌํ๋ฉฐ transposon์ด ๊บผ์ก๋ค ์ผ์ก๋ค ํ๋์ง์ ๊ด์ฌ์ด ๋ง์๋ค. ๋งํฐ์์จ์ โ๊ทธ๋
๋ DNA ๋ฉํธํ๋ก ์ค๋ช
ํ๋ ๊ฑธ ์ ์ผ ์ ํธํ์ฃ .โ๋ผ๊ณ ํ์ํ๋ค.
๋ฉํธํ๊ฐ transposon์ ํ์ฑ์ ์กฐ์ ํ๋ค๋ ์ฆ๊ฑฐ๊ฐ ์ถ์ ๋๋ฉด์, ๋ ์๋ฌผํ์๋ค์ ํ์ ์ ๊ฐ๊ฒ ๋๋ค. ํ์ง๋ง ์ด ๋ฐ๊ฒฌ์ ์์ง ์ฐ๊ด์ฑ์ ์ถ์ธกํ๋ ์ ๋์๋ค. ๋น์์๋ DNA ๋ฉํธํ๋ฅผ ์ฐ๊ตฌํ ์ ์๋ ์คํ๋ฒ์ด ์ ์ฐฉ๋์ด ์์ง ์์๊ณ DNA๋ฉํธํ๊ฐ ์ ์ ์์ ๋ฐํ์ ๋ง๋๋ค๋ ๊ฒ์ ๋ณด์ฌ์ค ์ ์๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ด ์์๋ค. ์ดํ ๋งํฐ์์จ์ ์ ๊ธฐ์ฅ๋ํ(Arabodopsis thaliana, ์๋ผ๋น๋์์ค)๋ก ์ฐ๊ตฌ๋์์ ๋ฐ๊พธ์ด ๋์ฐ๋ณ์ด ์คํ์ ํ๊ธฐ ์์ํ๋ค.
1993๋
, ๋งคํฌ๋ฆฐํก ๋ฐ์ฌ๊ฐ ์๊ฑฐํ์ง ํํด๊ฐ ์ง๋ฌ์ ๋ ๋งํฐ์์จ๋ฐ์ฌ ํ์ DNA ๋ฉํธํ์ ๋ฌธ์ ๊ฐ ์๊ธด ์งํต์๋ฌผ ๋์ฐ๋ณ์ด๋ฅผ ์ฒ์์ผ๋ก ๋ฐ๊ฒฌํ์๋ค. ์ด ์๋ฌผ์ Decrease in DNA methylation 1 (DDM1)์ด๋ผ๊ณ ์ด๋ฆ ๋ถ์ธ ๋์ฐ๋ณ์ด๋ก ์ผ์์ฒด๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ์กฐ์ ํ๋ SWI2/SNF2-related protein ์ ์ ์์ ๋์ฐ๋ณ์ด๊ฐ ์๊ธด ๊ฒ์ผ๋ก transposon๊ณผ ๊ด๊ณ๋ ์ ์ ์ฒด ๋ถ์์ ๋ฉํธํ๊ฐ ํ์ ํ๊ฒ ์ ์ ํน์ง์ ๊ฐ๋๋ค. ์ผ๋ง ๋ค ์ด๋ค์ DDM1 ๋์ฐ๋ณ์ด ์๋ฌผ์ transposon์ ํ์ฑ์ด ์ฆ๊ฐํ ๊ฒ์ ๋ฐ๊ฒฌํ์๋ค. โTransposon์ ํ์ฑ๊ณผ ์์น๊ฐ ์์ ํ ๋ฏธ์น ๊ฒ ๊ฐ์์ด์.โ๋ผ๊ณ ๋งํฐ์์จ์ ์ค๋ช
ํ๋ค. ๋งคํด๋ฆฐํก๋ฐ์ฌ์ ๊ฐ์ค์ ์
์ฆํ๊ฒ ๋ ๊ฒ์ด๋ค.
๋งํฐ์์จ๊ณผ ๋
ธ๋ฒจ์ ์์์ ๋งคํฌ๋ฆฐํก์ ์งง์ ์กฐ์ฐ๊ฐ ์์ ์ง 20๋
์ด ์ง๋์์ผ ์๋ฌผ์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ํญ๋ฐํ๊ธฐ ์์ํ๋ค. ์๋ฌผ์ DNA ๋ฉํธํ๋ CG์์ด์์๋ง ์ผ์ด๋๋ ๋๋ฌผ๊ณผ ๋ฌ๋ฆฌ CHG(H๋ G๊ฐ ์๋ ์ผ๊ธฐ)์ CHH ์ผ๊ธฐ์์ด์์๋ ์ผ์ด๋๋ค. ๋ํ ์ด๋ฐ ๋ฉํธํ๋ฅผ ์ ์ ์ํค๋ ๋ฐฉ๋ฒ ๋ํ ๋ค์ํ๊ณ ๋ค์์ฌ์๋ค. ์๋ฌผ์ ์ ์ ์ฒด๋ ๋๊ฐ 2๊ฐ ์ด์์ ์ผ์์ฒด ์์ ๊ฐ์ผ๋ฉฐ ์ฌ๊ธฐ์ ๊ธฐ transposon์ด ๋ค์ด๊ฐ ํํ์ฌ์ ์ด๋ค DNA๋ฅผ ์นจ๋ฌต์ํค๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ด ๋งค์ฐ ์ ๋ฐ๋ฌ๋ ๊ฒ ๊ฐ๋ค.
๋งํฐ์์จ ๋ฐ์ฌ๋ โ์ด๋ค transposon์ ์นจ๋ฌต์ํค๊ธฐ ์ํด ๊ฐ๋ฅํํ ๋ฉํธํ์ํค๋ ๊ฒ์ด ๋งค์ฐ ์ค์ํ๋ค. ์ด๋ฐ ๋ฏธ์น ์ ์ ์ฒด ๋๋ฌธ์ ์๋ฌผ๋ค์ด ์ ์ ์๋ฅผ ์นจ๋ฌต์ํค๊ณ ์์ ํ๊ฒ ๋ง๋ค๊ธฐ ์ํ ๋ชจ๋ ์๋จ์ ๊ฐ๊ณ ์๋ ๊ฒ์ด๋ค.โ๋ฆฌ๊ณ ์ค๋ช
ํ๋ค.
์๋ฌผ์์์ ํ์ฑ์ ์ ํ ์ฐ๊ตฌ๋ ๋๋ฌผ์๋ ์ํฅ์ ์ฃผ์๋ค. ์๋ฅผ ๋ค๋ฉด Vincent Colot(ํ๋์ค ๊ณผํ์ฐ๊ตฌ ์ผํฐ์ IBENS์์)๊ณผ ๋๋ฃ๋ค์ ์ํด RNA ๊ฐ์ญ์ ์ํด DNA๋ฉํธํ๊ฐ ์ผ์ด๋๋ ๊ธฐ์์ ์ฒ์ ๋ฐ๊ฒฌํ ๊ฒ์ด Arabidopsis์์ ์๋ค. ์ด์ ์๋ RNA๊ฐ์ญ์ ์ฃผ๋ก RNA์ ๋ถํด๋ฅผ ์ ๋ํ์ฌ ์ผ์ด๋๋ค๊ณ ์๋ ค์ ธ ์์๋ค. RNA-์ ๋์ ์ํ DNA๋ฉํธํ๋ ์์ฅ์ ํน์ ์ ์ ์์์ ์๋ ค์ก์ผ๋ฉฐ ์ดํ๋ฆฌ๋ ์ ์ถฉ์์(๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์๋ง๋ ์์ฅ์์๋; ๋งํฐ์์จ๋ฐ์ฌ์ ์ฃผ์ฅ) ํ์คํค์ ๋ฉํธํ์๋ ๊ด์ฌํ๋ค๋ ๊ฒ์ ๋ฐ๊ฒฌํ์๋ค. ํ์ง๋ง ๋๋ฌผ๊ณผ ์๋ฌผ ๊ฐ์๋ ๋ฉํธํ๊ฐ ์ ์ ๋๋ ๊ณผ์ ์์ ์ค์ํ ์ฐจ์ด๊ฐ ์์๋ค. ์ฆ, ๋๋ฌผ์ ๊ฒฝ์ฐ๋ ์์์ธํฌ๋ฅผ ๋ง๋๋ ๋์ 2๋ฒ์ ์ฌํ๋ก๊ทธ๋จ๊ณผ์ ์ด ์์ด DNA์ ํ์คํค์ ๋ถ์ ๋ฉํธ๊ธฐ๋ฅผ ๋๋ถ๋ถ ์ ๊ฑฐํ๋ค. ๊ทธ๋ฐ๋ฐ ์๋ฌผ์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋ณํ๋ฅผ ๊ทธ๋๋ก ๋ค์ ์ธ๋์๊ฒ ๋๊ฒจ์ค๋ค. ์๋ฌผ์์๋ ์ด์ ๊ฐ์ด ์ผ๊ธฐ์์ด์ด ์๋๋ผ ๋ฉํธํ์ ์ํด ์ํธํ๋ ์ ์ ์๋ค์ ํ์ฑ๋๋ฆฝ์ ์ ์(epialleles)๋ผ ๋ถ๋ฅธ๋ค. ์ด๋ค์ ๊ฐํ๊ธฐ๋ ๊ณผ์ค์ ๋งบ๋ ์๊ธฐ์ ๊ฐ์ ๊ฐ๋ฒผ์ด ํํํ์ ์กฐ์ ํ๋ค.
โ๋๋ถ๋ถ์ ์ฐจ์ด๋ ์ ์ ์ ๋ณ์ด์ ์ํด ๊ฒฐ์ ๋๋ค. ํ์ง๋ง ๊ทธ๊ฒ์ด ๋ค๊ฐ ์๋๊ณ ์ด์ฉ๋ฉด ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋ณ์ด๊ฐ ๊ทธ๋งํผ ์ค์ํ ์๋ ์๋ค.โ๊ณ Colot๋ฐ์ฌ๋ ์ฃผ์ฅํ๋ค.
์ด ํ์ฑ๋๋ฆฝ์ ์ ์๊ฐ ํ๊ฒฝ์ ์ํด ์ ์ํ๋๋ก ๋ณํํ ์ ์๋์ง๋ ๋
ผ๋์ ์ฌ์ง๊ฐ ๋ง๋ค. ๋๋ถ๋ถ์ํ์๋ค์ ์ด๋์๋ โ๋ผ๋ง๋ฅดํฌ์คโ์ ๋ฐ๋ฅธ ์งํ์ ๋ํ ์ด๋ค ๋ฏฟ์ ๋งํ ์ฆ๊ฑฐ๋ ๋ฐ๊ฒฌํ์ง ๋ชปํ๋ค๊ณ ๋งํ๋ค. ํ์ง๋ง ํ๋ํ์ง์ด ๋ค์ ์ธ๋์๊ฒ ์ํฅ์ ์ค ์ ์๋ ๋ฉํธํ ์์์ ๋ฐ๊ฟ ์ ์๋ค๋ ์ ํธ๋ค์ด ๋ํ๋๊ณ ์๊ณ , ์ต์ํ, ๋ฉํธํ ์ ๋ณด์ ๋ํ ์ ์ฌ๊ฐ ์ ๋ชป ์ผ์ด๋๋ฉด ์ ์ ์ ๋ณด์ ๋์ฐ๋ณ์ด์ ๊ฐ์ ์๋ก์ด ๋ณ์ด๋ฅผ ๋ง๋ค์ด ๋ผ ์ ์๋ค.
โํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋ณ์ด๊ฐ ํจ์ฌ ๋ง์ ๋ณ์ด๋ค์ ๊ฐ๋ฅํ๊ฒ ํด์ฃผ๊ณ , ์ด๋ค ๊ฒฝ์ฐ๋ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์ผ๋ก๋ง ๋ ์ฌ ์ ์๋ ๋ณ์ด๋ ์๋ค.โ ๋ผ๊ณ ๋งํฐ์์จ๋ฐ์ฌ๋ ๋งํ๋ค.
์๋ฌผ ํ์ฑ์ ์ ์ํธ์ ํด๋
์๋ฌผ ์ ์ ์์ ๋ฉํธํ: ์๋ผ๋น๋์์ค์์ CG๋ฉํธํ๋ ์ ์ ์ฒด์ transposon์ ๊ตฌ์ฑํ๋ ๋ฐ๋ณต์์ด์์ ์ฃผ๋ก ๋ฐ๊ฒฌ๋๋ค. CHH (์ฌ๊ธฐ์ H๋ G๋ฅผ ์ ์ธํ ๋ค๋ฅธ ์ผ๊ธฐ๋ฅผ ๋ํ๋ธ๋ค.)๋ฉํธํ๋ transposable element(์ด๋์ฑ ์ธ์)๊ทผ์ฒ์ CG๋ฉํธํ๊ฐ ์๋ ๊ณณ์์๋ง ๋ณผ ์ ์๋ค. ํ์ง๋ง ๋ช๋ช ๋ณด๊ณ ์ ๋ฐ๋ฅด๋ฉด ์นจ๋ฌตํ๋(silenced)์ ์ ์์ CHH์์๋ ๋ฐ๊ฒฌ๋๋ค. CHG๋ฉํธํ๋ ์ฌ๋ฌ CHH๋ฉํธ๊ธฐ์ ๊ฐ์ด ์กด์ฌํ๋ค.
ํ์ฑ์ ์ ํ์ ํ๊ธฐ์ ์ผ๋ก ๋ฐ์ ์ํจ ์คํ ๊ธฐ์ ์ ํ๋๋ง ๊ผฝ์ผ๋ผ๋ฉด DNA์ผ๊ธฐ์์ด์ ๋ถ์ํ๊ธฐ ์ ์ ๋ฉํธ๊ธฐ๊ฐ ์๋ ์ํ ์ ์ ์ฐ๋ผ์ค๋ก ๋ง๋๋ ๋ค์ด์คํ์ดํธ ์ผ๊ธฐ๋ถ์(disulfite sequencing)์ด๋ผ๊ณ ํ ์ ์๋ค. ์ด ๋ฐฉ๋ฒ์ ์๋ฌผ์์ ์ผ๋ฐ์ ์ธ ๋ฉํธํ ์์๋ฟ ์๋๋ผ CG, CHH, CHG ๊ฐ๊ฐ์ ๋ํ ์ ๋ณด๋ฅผ ์ ๊ณตํด ์ค๋ค.
2000๋
๋ ์ค๋ฐ์ ๋ช๋ช ์ฐ๊ตฌํ์์ ์๋ผ๋น๋์์ค ์ ์ฒด ์ ์ ์ฒด์ ๋ฉํธ๋กฌ(methylome: ๋ฉํธํ์์)์ ๋ฐํํ์๋ค. ๋งํฐ์์จ๋ฐ์ฌํ์ 2013๋
์ ์ฅ์์์ ๋ฉํธํ ํจํด์ ๋ณด๊ณ ํ์๊ณ ์ดํ ๋ช๋ช ๋ค๋ฅธ ๊ทธ๋ฃน๋ค์ด ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ฒจ๊ฐํ์๋ค. ์ด ์ผ๋ จ์ ์ฐ๊ตฌ๋ค์ ์ํด ๋ฐํ์ง ์ฌ์ค์ ์๋ฌผ๋ค์ ๊ฐ ๊ฐ์ฒด๋ง๋ค ๋ฉํธํ ํจํด์ด ๋ค๋ฅด๋ค๋ ๊ฒ์ด๋ค. ๊ทธ๋ฐ๋ฐ ๋ฐ์๊ณผ์ ์ด๋ ์ฑ์ฒด๊ฐ ๋ ํ์๋ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋ณํ๋ฅผ ๊ฐ ์ธํฌ์ ์ข
๋ฅ์ ๋ฐ๋ฅธ ์ ์ ์ ๋ฐํ ์กฐ์ ์ ํ ๊ธฐ์์ผ๋ก ์ฌ์ฉํ๋ ๋๋ฌผ๋ค๊ณผ๋ ๋ฌ๋ฆฌ ์๋ฌผ์ ๊ทธ๋ค ์กฐ์ง ์ ์ฒด์์ ๋น์ทํ ๋ฉํธํ ํจํด์ ๋ณด์ฌ์ค๋ค. โ๋๋ถ๋ถ์ ๊ฒฝ์ฐ ์๋ฌผ๋ด ๋ค๋ฅธ ์ข
๋ฅ์ ์ธํฌ๋ค์ ๋ณด๋ฉด ๋ฉํธํ ํจํด์ด ์์ฃผ ๋น์ทํ๋ค๋ ๊ฒ์ด๋ค.โ ๋ฏธ๋ค์ํ๋ํ ์ ์ ํ์์ธ Nathan Springer๋ฐ์ฌ์ ๋ง์ด๋ค.
์๋ฌผ์ ์กฐ์ง๊ฐ์ DNA๋ฉํธํ ํจํด์ด ์ ์ง๋๊ณ ์๋ค๋ ๊ฒ์ ์๋ฌผ์ ๋ฉํธํ๊ฐ โ์๋ฌผ์ ๊ฑฐ๋ํ ์ ์ ์ฒด์์๋ ๋ฌธ์ ๊ฐ ๋ ์ ์๋ transposon์ ์กฐ์ ํ๋ ์๋จ ์ค ํ๋โ๋ผ๋ ์๊ฐ์ ๋ท๋ฐ์นจ ํ๋ค๊ณ ํ์ดํธํค๋ ์ฐ๊ตฌ์์ ์ญํ์ ์ ํ์์ธ Mary Gehring์ ์ฃผ์ฅํ๋ค. ์ฅ์์์ ์ ์ ์ฒด๋ฅผ ์๋ก ๋ค๋ฉด 90%๊ฐ ์ด๋์ฑ ์ธ์์ ์ํด ๋ง๋ค์ด์ก๋ค๊ณ ๋ณด๊ณ ์๋ค. ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ค์ ๋ก ๋ชจ๋ ๋ฉํธํ๋ถ์๊ฐ ์ด๋์ฑ ์ธ์ ๊ทผ์ฒ์์ ๋ฐ๊ฒฌ๋๋ค. ๋งํฐ์์จ์ ๋ฐ๋ฅด๋ฉด โTransposon์ ๋ฉํธํ์ ์ํด ์กฐ์ ๋๋ฉฐ ์ด๋ ๋
ผ๋์ ์ฌ์ง๊ฐ ์๋ค.โ๊ณ ํ๋ค.
โ๊ทธ๋ค์ ๋ฏธ์น ์ ์ ์ฒด ๋๋ฌธ์, ์๋ฌผ๋ค์ ์ ์ ์ฒด๋ฅผ ์์ ์ ์ผ๋ก ์นจ๋ฌต์ํค๋ ๊ฐ๋ฅํ ๋ชจ๋ ์๋จ์ ๊ฐ์ง๊ณ ์๋ค.โ โ Cold Spring Harbor Laboratory-Rob Martienssen
์ ์ ์์ ๋ฉํธํ๋ ํจ์ฌ ์ ์ ํธ์ด๊ณ , ์ด๋๋ ์ฃผ๋ก CG์ ๋ถ๋๋ค. ๊ทธ๋ฐ๋ฐ ๋ค๋ฅธ ์๋ฌผ์ข
์ ์ฐ๊ตฌํ๋ฉด์ ์ ์ ์์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์กฐ์ ์ด ๋ํ๋๊ธฐ ์์ํ๋ค. ๋งํฐ์์จ์ ์๋ผ๋น๋์์ค์ ์ฅ์์์๋ ๋ฌ๋ฆฌ DDM1๋์ฐ๋ณ์ด์ ์ํด ์น์ฌ ํํํ์ด ์๋์ ์ผ๋ก ๋ํ๋๋ ์ข
๋ค์์ ๊ทธ๋ฌ๋ค. 2016๋
์กฐ์ง์๋ํ๊ต์ Bob Schmitz๋ฐ์ฌ์ ๊ทธ ์ฐ๊ตฌํ์ ๋ฉํธ๋กฌ ์ง๋๋ฅผ ์์ฑํ ์๋ฌผ์ข
์ ํฌ๊ฒ ๋๋ ค๋์๋ค. ๋ฐฐ์ถ์(brassica family)์ ์ํ๋(์๋ผ๋น๋์์ค๋ ์ฌ๊ธฐ์ ์ํจ) ์๋ฌผ๋ค์ ์ ์ ์์ CG ๋ฉํธํ๊ฐ ํฌ๊ฒ ๊ฐ์ํด ์๊ฑฐ๋ ์์ ์์๊ณ ; ํ๋ค์ ์ ์ ์์ ๋ฉํธ๊ธฐ๊ฐ ๋ถ์ด ์์๋๋ฐ ์ฃผ๋ก CHH์ ํํ์์ ๋ฐ๊ฒฌ๋๋ค. โ๋ช๋ช ์๋ฌผ๋ค๋ง ๋ณด์๋ ๋ชจ๋ธ ์๋ฌผ๋ค์ ํตํด ์๋ ค์ง ๋ฒ์น๋ค์ด ๋ค๋ฅธ ์๋ฌผ์ข
์์ ํญ์ ์ ์ฉ๋๋ ๊ฑด ์๋์ ์ ์ ์๋ค.โ๊ณ Schmita๋ฐ์ฌ๋ ๋งํ๋ค.
๋ฉํธํ์ ์ ์
CSHL์ ๋งํฐ์์จ๋ฐ์ฌ ์ฐ๊ตฌ์ค์์ ์ฐ๊ตฌ๋
์ ๋ณด๋ธ Colot๋ฐ์ฌ๋ ํ๋์ค๋ก ๋์๊ฐ ์์ ์ ์คํ์ค์์ ์๋ผ๋น๋์์ค์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์ฌ์กฐํฉ ๊ทผ์น ํ์ข
๋ค(epiRILs)์ ๋ง๋๋ ๊ณํ์ ์ธ์ ๋ค.(์ฆ, ์ ์ ์ฒด๋ ๋ ๊ฐ์ผ๋ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์ผ๋ก ๋ค๋ฅธ ํ์ข
๋ค์ ๋งํ๋ค.). ์ด๋ค์ ์ ์ ์ฒด ๋ด ์๋ก ๋ค๋ฅธ ๋ถ์์ ๋ฉํธํ๊ฐ ๊ฐ๋ ๊ธฐ๋ฅ์ ์ดํดํ๋๋ฐ ๊ต์ฅํ ์ ์ฉํ ๋๊ตฌ๊ฐ ๋ ์ ์๋ค. ๋ํ ์ด๋ป๊ฒ ์๋ฌผ์ ๋ฉํธ๋กฌ์ด ๋ค์ ์ธ๋๋ก ์ ํด์ง๋์ง ์๊ฒํด์ค ๊ฒ์ด๋ผ๊ณ ์๊ฐํ๋ค.
Colot๋ฐ์ฌ๋ ๊ฐ์ ์ ์ ์ ๋ฐฐ๊ฒฝ์ ๊ฐ์ง ๋ ์กฐ์ ์๋ฌผ์์ ์์ํ์๋ค. ๊ทธ ์ค ํ๋๋ ์ผ์ํ DDM1์ ์ ์๋ฅผ ๊ฐ๊ณ ๋ค๋ฅธ ํ๋๋ ๋ํ์ ํฉ ๋์ฐ๋ณ์ด๋ฅผ ๊ฐ๊ณ ์์ด DNA ๋ฉํธํ๊ฐ ํ์ ํ๊ฒ ์ค์ด๋ ๊ฒ์ด๋ค. ์์ ์ ์ฐ๊ตฌ๋ค์์ ๋ณด์ฌ์ค ๊ฒ ๊ฐ์ด ๋ถ๋ชจ์ ๋ฉํธ๋กฌ์ ์์์๊ฒ ์ ์ ๋์ด ํ๋๋ ์ ์, ํ๋๋ ์ ๋ฉํธํ๋ ์ผ์์ฒด๋ฅผ ๊ฐ๋ ์์์ด ๋์๋ค. Colot๋ ์ด๋ฐ ์ดํ์ ํฉ์ธ ์์ปท ์๋ฌผ์ ๊ณจ๋ผ ์ผ์ํ ์์ปท๊ณผ ๊ต๋ฐฐ์์ผฐ๋ค. ์ด๋ ๊ฒ ์ป์ ์์ ์ค์ DDM1์ด ๋ชจ๋ ์์ฑ์ธ ๋ํ์ ํฉ๋ง์ ๊ณจ๋ผ ํค์ ๋ค. ์ด๋ ๊ฒ ์ป์ ์์๋ค์ ์๊ฐ๊ต๋ฐฐ์์ผ 500๊ฐ์ง์ ํ์ข
์ ๊ตฌ๋ถํ์ฌ ์ป์๊ณ ์ด๋ค์ DDM1์ ์ ์ ๋ํ์ ํฉ์ด๊ณ ๋ฉํธํ์์๋ง ๋ค๋ฅธ ๊ฒ๋ค์ด๋ค. 8-9์ธ๋๋ก ๋ด๋ ค๊ฐ ๋ค์๋ 1/3๊ฐ๋์ ๋ฉํธํ ์์ด์ โ๋ถ๋ชจ์ ๋ฉํธํ๋ ์ํ๊ฐ ๋ฉ๋ธ์ ๋ฒ์น์ ๋ฐ๋ผ ๋ถ๋ฆฌ๋๋ ๊ฒ์ ๋ณผ ์ ์์๋ค. ์ฆ, ์ด๋ค์ ์ง์ง ํ์ฑ์ ์ ์ ๋ณด์ฌ์ค๋ค.โ๊ณ Colot๋ ๋งํ๋ค. ๋๋จธ์ง 2/3์ ๋ช ์ธ๋ ํ ์ผ์ํ์ ๋ฉํธํ ํจํด์ ์ฌ์ทจ๋ํ๊ฒ ๋์๋ค.
๋ฉํธํ ํจํด์ด ์ ์ง๋๋ค๋ ๊ฒ์ ์ฐ๊ตฌ์๋ค์ด ํฌ์ ๋๋ฌผ์์ ๋ดค๋ ๊ฒ, ์ฆ CGํ์์ด ๋ฐฐ์ฐ์ฒด ํ์ฑ๊ณผ์ ์์ 2ํ์ ๊ฑธ์ณ ์์ ํ ์ป๊ฒจ ๋๊ฐ๋ ์ฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ์ด ์๋ ๊ฒ๊ณผ๋ ์ ๋ฐ๋์ ํ์์ด๋ค. ์๋ฌผ์์๋ ์ผ๋จ ๋ฉํธํ์ ๋ณํ๊ฐ ์๊ธฐ๋ฉด ๋จ์ ์๊ฒ ๋๋ค๋ ๊ฒ์ด๊ณ ์ด๋ฐ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋ณํ๋ ์ฌ๋ฌ ํ์ง์ ์กฐ์ ํ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ์๋ ค์ง๊ณ ์๋ค. ๋ณ์ถฉํด์ ๋ํ ์ ํญ์ฑ, biomass(์์ฐ์ฑ), ๊ฐํ์๊ธฐ ๋ฑ์ด๋ค. โ์๋ฌผ์๋ ๋๋ฌผ๋ณด๋ค ๋ง์ ํ์ฑ์ ์ ๋๋ฆฝ์ธ์๋ค์ด ์กด์ฌํ๋ค; ์๋ง๋ ์ฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ์ด ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ผ ๊ฒ์ด๋ค. ์ฌ๋ฏธ์๋ ์ผ์ด ๊ณ์๋๋ ๊ตฐ์.โ๋ผ๊ณ Gehring์ด ๋งํ๋ค.
์ด๋ป๊ฒ ํ๊ฒฝ์ด ํ์ฑ์ ์ ํ ๋ณํ์ ์ํฅ์ ์ค๊น? ์๋ฅผ ๋ค๋ฉด ํน์ ๋ณ์ถฉํด์ ๋
ธ์ถ๋์๋, ์ฆ ํน์ ๋ณ์๊ท ์ ๋
ธ์ถ๋์๋ ์๋ฌผ์ ์์กด๋ ฅ์ด ๋์์ง๋์ง ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ด๊ฒ์ด ๊ฒฐ๊ตญ ๋ผ๋ง๋ฅดํฌ์ ์งํ๋ก ๋ฐ์ ํ ์ ์์์ง์ ๋ํ ์ง๋ฌธ์ ๋ํด ๋๋ถ๋ถ์ ์ฐ๊ตฌ์๋ค์ โ์ด์ ๋ํ ์ฆ๊ฑฐ๋ ์ฝํ๋ค.โ๊ณ ํ๋ค. โ์ฌ๋๋ค ์๊ฐ์ ์๋ฌผ์ ํ๊ฒฝ์ ๋ฐ์ํ ์ ์๊ณ ํ๊ฒฝ์ ๊ทธ๋ค์ ๋ฉํธ๋กฌ์ ์ํฅ์ ๋ฏธ์น ์ ์๋ค. ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ด๋ฅผ ์ ์ ์ํฌ ์๋ ์์ง ์์๊น? ํ๊ณ ์๊ฐํ์ง๋ง ์ด์ ๋ํ ์ข์ ๋ฐ์ดํฐ๋ ๊ทธ๋ฆฌ ๋ง์ง ์๋ค.โ๊ณ Gehring์ ๋งํ๋ค. โ
๋ค๋ฅธ ํ์๋ค๋ ์ด๋ฐ ์งํ์ ์ญ๋์ฑ์ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ํฌ๋ฐํ๋ค๊ณ ๋์ํ๋ค. โํ๊ฒฝ์ด ์๋ฌผ ์ ์ ์ฒด์ DNA ๋ฉํธํ์ ์ํฅ์ ์ค๋ค๋ ์ฆ๊ฑฐ๋ ๊ฑฐ์ ์๋ค.โ Schmitz์ ๋ฐ๋ฅด๋ฉด โ์ด๋ฐ ์ฐ๊ตฌ๋ค์ ๋ง์ ๊ฒฝ์ฐ ์ถฉ๋ถํ ์ด๋ฃจ์ด์ง์ง ์์ ๋ถ๋ถ์ด ์๋ค. ํํ 1 ์ธ๋์์๋ (ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋ณํ๋ฅผ) ๋ณผ ์ ์์ง๋ง 2, 3 ์ธ๋๋ก ๋์ด๊ฐ๋ฉด ๋ค์ ์๋์ ๋ชจ์ต์ผ๋ก ๋์์ค๊ณค ํ๋ค. โ
2016๋
์ ๋ฐํ๋ ๋
ผ๋ฌธ์ ๋จ๊ธฐ๊ฐ์ ์คํ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๋ณผ ์ ์๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ ์ฉํ์๋ค. University of Warwick์ ์๋ฌผํ์์ธ Jose Gutierrez-Marcos์ ๊ทธ ๋๋ฃ๋ค์ ์๋ผ๋น๋์์ค์ 3๊ฐ ํ์ข
์ ์ ์ ๋๋ 2๊ธ ์ผ๋ถํ ์์์ ํค์ ๊ณ ์ด๋ค์ ๋ฉํธ๋กฌ์ ๋น๊ตํ์ฌ ๊ณ์๋๋ ์ผ๋ถ ์คํธ๋ ์ค๊ฐ ์ง์๋์์ ๋ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์ธ ๋ณํ๊ฐ ์๊ธฐ๋์ง ์์๋ณด์๋ค. โ์ฐ๋ฆฌ๋ ๊ฐ ๊ฐ์ฒด ๋ณด๋ค๋ ์ ์ฒด ๊ตฐ์ง์ ๋ดค์ฃ .โ Gutierrez-Marcos๋ ๋ง์ ์ด์๋ค. โ์ฐ๋ฆฌ๋ ๊ทธ์ ์คํ ์ค์ ๋ํ๋๋ ์๋ฐ์ ์ธ ํ์์ด ์๋๊ณ ๊ทธ ๋ณด๋ค ํจ์ฌ ๊ฐํ ํจ๊ณผ๋ฅผ ๊ธฐ๋ํ์ต๋๋ค.โ
์ฐ๊ตฌ์๋ค์ ์ ์ด๋ 2์ธ๋ ๋์ ์์ ํ๊ฒ ์ ์ง๋๋ DNA ๋ฉํธํ์ ๋ณํ๋ฅผ ๊ด์ฐฐํ๋ค. ๋น๋ก ์ด ๋ณํ๊ฐ ์ผ๋ถํ ์์์ ํค์ด ์ฒซ ์ธ๋์์๋ถํฐ ๊ด์ฐฐ๋๊ธด ํ์ง๋ง ํ์ง์ ๋ณํ๋ 2 ์ธ๋๊ฐ ๋ ๋๊น์ง ์ ๋ํ๋์ง ์๋ค๊ฐ. ์ดํ ๋๋์ ์ ์ข
๋ฅ ๊ณผ ์์กด๋ฅ ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๋๋ง์ ์์ ๋๋ค.
โ๊ธฐ๋ณธ์ ์ผ๋ก๋ ๊ทธ๋ค์ ์ฐ๊ตฌ๋ ๋ณ ๋ค๋ฅธ ๊ฒ์ด ์์์ฃ .โ Gehring์ ์ค์ค๋ก ๋งํ๋ฏ์ด ์์ง์ ์ธ๋๋ฅผ ์ด์ด๊ฐ๋ค๋ ๊ฒ์ ๋ํด์๋ ํ์์ ์ด๋ผ๊ณ ๋งํ๋ค. โํ์ง๋ง ๊ทธ๋ค์ ๋ช ๊ฐ์ ์๋ฅผ ๋ณด์ฌ์ฃผ์๋ค-์ฆ, ์คํธ๋ ์ค์ ์ํด ์ ๋๋์๊ณ ์ ์ ๋์๋ค๋ ์ ์์ ํฅ๋ฏธ๋ก์ด ์ ์ด๋ผ๊ณ ์๊ฐํ๋ค.โ
์ด์ด์ง 5 ์ธ๋์ ๊ฑธ์น ์คํ์์ ์ด๋ฌํ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋ณํ๋ ๋ ํ๋๋์ง๋ ์์๋ค. ์ด๋ ์ด๋ฐ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์ ์์๋ ํ๊ณ๊ฐ ์๋ค๋ ์ ์ ๋ณด์ฌ์ฃผ๋ ๊ฒ์ด๋ค. ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ 2 ์ธ๋ ์ดํ ๊ฐ ์คํ์์ ์ป์ ์ง๋จ์ ์ ์ ํ์์ ํค์ธ ๊ฒฝ์ฐ ์ด๋ค ๋ฉํธํ๋ถ์๋ ๋ค์ ์๋์ ๋ฉํธ๋กฌ์ผ๋ก ๋ฐ์ ๋๋ ๊ฒ์ ๋ณผ ์ ์์๋ค. โํ์ง๋ง ์ด๋ค ๋ถ์๋ ์์ฃผ 4 ์ธ๋๊ฐ ์ง๋๋๋ก ์์ ํ๊ฒ ์ ์ง๋๊ธฐ๋ ํ์๋ค.โ๊ณ Gutierrez-Marcos๋ ์ฃผ์ฅํ๋ค.
๋ง์ฝ ํ๊ฒฝ์ ์ํ ๋ฉํธ๋กฌ์ ์ ์์ด ์ผ์ด๋๋ค๋ฉด ์ด๋ ์ผ๋ฐ์ ์ธ ํ์์ ์๋ ๊ฒ์ด๋ค. ๋งํฐ์์จ์ โ๊ฐ์ธ์ ์ผ๋ก๋ ์ด ํ์์ ์๊ธด ํ๊ฒ ์ง๋ง ํํ ์ผ์ ์๋ ๊ฒ์ด๊ณ ์ผ๋ฐ์ ์ธ ๋ฒ์น์ ์๋๋ผ๊ณ ์๊ฐํฉ๋๋ค.โ๋ผ๊ณ ๋งํ๋ค. ์ด ๋ง์ ํ๊ฒฝ์ด ์งํ์ ์ธ ๋ณํ๋ฅผ ์ผ์ผํค๋๋ฐ ๊ผญ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋ณํ๊ฐ ์ผ์ด๋์ผ ํ๋ ๊ฒ์ ์๋๋ผ๋ ๊ฒ์ด๋ค. โ๋ชจ๋ ์๋ค์ํผ ์ด์ฐจํผ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋ณ์ด๋ค์ ์กด์ฌํฉ๋๋ค. ๊ทธ๋ฐ ๋ณ์ด๋ค์ด ์กด์ฌํ๋ค๋ฉด ๊ตณ์ด ํ๊ฒฝ์ด ์ด๋ค ๋ณํ๋ฅผ ์ฃผ๋ํ ํ์๋ ์๊ฒ ์ง์.โ๋ผ๊ณ ๋ง๋ถ์ธ๋ค.
Schmitz์ ๋ฐ๋ฅด๋ฉด ์ด๋ฐ ๋ณ์ด๋ ์ฌ์ฉ์์ ์ค์๋ก ์๊ธธ ์ ์๋ค, โ์๋ฌผ์ ๋ฉํธํ๋ฅผ ์ ์งํ๊ธฐ ์ํด ์์ฒญ๋ ๋
ธ๋ ฅ์ ํ๊ณ ์๊ณ ์ค์ ๋ก ์ ์ ์งํ์ง๋ง ์ค์๊ฐ ์์ ์ ์์ฃ . ์ด๋ฐ ์ค์๋ค์ ์์ ๊ฐ๋ฅํ ์๋ก์ด ํน์ฑ์ด ๋๋ ๊ฒ๋๋ค.โ๋ผ๊ณ ์ฃผ์ฅํ์๋ค.
์ฌํ๋ก๊ทธ๋จ๋ฐ์ ์์ธ
์ฌ์ค ์๋ฌผ๋ค์ด ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์ฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ์ ๊ฑฐ์น์ง ์๋๋ค๋ ๊ฒ์ ์๋ฒฝํ ์ฌ์ค์ ์๋๋ค. ์๋ผ๋น๋์์ค์ ์์๊ณผ์ ์์ ์ ์์ CG ๋ฉํธํ๋ ์ง์์ง์ง ์๋๋ค. ํ์ง๋ง CG์ ํจ๊ป transposon์ด๋ ์ ์ ์์์ ๋ฐ๊ฒฌ๋๋ CHHํํ์ ๋ฉํธํ๋ ์ฝ 90%๊ฐ ์ง์์ง๋ค. 2009๋
๋งํฐ์์จ์ ์๋ผ๋น๋์์ค์ ์ ์์ ๋ฉํธ๋กฌ์ ๋น๊ตํ ์ ์ด ์๋ค. ์ด๋ค์ ํ๋ถ์๋ 3๊ฐ์ ๋ฐ์์ฒด ์ธํฌ๊ฐ ๋ค์ด ์๋ค: 2๊ฐ์ ์ ์์ ํ๋์ ์์์ธํฌ(vegetative cell)๊ฐ ์๋ค. ์์์ธํฌ๋ ํ๋ถ๊ด์ ์์ฑ์ ๋์ ์ ์๊ฐ ์์ปท ๋ฐฐ์ฐ์ฒด์ ๋์๋ก ์ด๋ํ๋๋ก ๋์์ฃผ๋ ์ญํ ์ ํ๋ค. ์์์ธํฌ์ ํต์์ ์ผ๋ถ CG ๋ฉํธ๊ธฐ๊ฐ ์ ๊ฑฐ๋๊ธด ํ์ง๋ง ์ด๋ค์ ๋ฐฐ์๋ฅผ ํ์ฑํ๋ ๋ฐ๋ ๊ด์ฌํ์ง ์๋๋ค. โ์ด์๋ ๋ฐ๋๋ก ๋๋๊ฒ๋-์ ์์์๋ CHH๋ฉํธ๊ธฐ๋ฅผ ์์ฃ .โ๋ผ๊ณ ๋งํฐ์์จ์ ๋งํ๋ค.
์์ ์ด ์ผ์ด๋ ์ดํ RNA-guided ๋ฉํธํ ๊ณผ์ ์ ํตํด ๋ฐฐ์์ CHH ๋ฉํธํ๊ฐ ํ๋ณต๋๋ค. โ์ ๋ง ํฅ๋ฏธ๋กญ๊ฒ๋ ๋ค์ small RNA์ ์ํด ์๋ด๋์ด ํ๋ณต๋ฉ๋๋ค.โ ์ด๋ ๋ถ๋ชจ ๋ชจ๋๊ฐ ๋ฐฐ์์ ๋ฉํธํ์ ๊ธฐ์ฌํ๋ค๋ ๊ฒ์ ์๋ฏธํฉ๋๋ค.โ ๋น์ฐํ๊ฒ๋ ์ฅ์์๋ฅผ ์ ์ธ๋์ ๊ฑธ์ณ ๋ณด๋ฉด, ์๋ก ๋ค๋ฅธ ๋ฉํธ๋กฌ์ ๊ฐ๋ ๋ถ๋ชจ์ ์์๋ค์ ๋ถ๋ชจ ์ค ์ ์ด๋ ํ๋๊ฐ ๊ฐ๋ ๋ฉํธํ๋ถ์์ ๋ฉํธํ๊ฐ ์ผ์ด๋ ๊ฒ์ ๋ณผ ์ ์๋ค. โ์ค์ ๋ก ์ ์ฒ๊ฐ์ ๋ถ์๊ฐ ๋ถ ๋๋ ๋ชจ์์ ์ ๋๋ small RNA์ ์ํด ๋ฐ๋๊ฒ์ ๋ฐ๊ฒฌํ ์ ์์ต๋๋ค.โ๋ผ๊ณ ๋งํฐ์์จ๋ฐ์ฌ๋ ๋งํ๋ค.
์์์ธํฌ์ CG๋ฉํธํ์ ์ฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ ๋ํ ํฅ๋ฏธ๋กญ๋ค. ์ด๋ค์ ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก transposon์ ํ์ฑ์ ๋์ด๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์๋ฌผ์ ๊ฑด๊ฐ์๋ ํด๋ก์ธ ๊ฒ์ด๋ค. ํ์ง๋ง ๋งํฐ์์จ๋ฐ์ฌ์ ๋ฐ๋ฅด๋ฉด ์ฌ๊ธฐ์๋ ์ด์ ๋ ์๋ค๊ณ ์ฃผ์ฅํ๋ค. ์ฆ, ์์์ธํฌ์ ํต๋ด ์นจ๋ฌตํ๋ transposon์ ๋ฐฉ์ถ์ ์ ์์ small RNA ํฉ์ฑ์ ์ฆ๊ฐ์ํฌ ์ ์๋ค. Small RNA๋ ํ๋ถ๊ด์ ๋ฐ๋ผ ์ด๋ํ ์ ์์ผ๋ฉฐ ๊ฒฐ๊ตญ ๋ฐฐ์์ transposon์์ด์ ๋ฉํธํ์ ๊ธฐ์ฌํ ์ ์๋ค๋ ๊ฒ์ ์ ์ ์๋ค. โ๋ง์ฝ ์ด๋ค์ด ๋ฏธ๋๊ฐ ์๋ ์ธ๋ชจ์๋ ์ธํฌ ์ข
๋ฅ๋ผ๋ฉด ์ transposon์ ๋ฐํํ์ง ๋ชปํ๊ฒ ํ๊ฒ ์ด์, ์ด๋ค์ transposon์ small RNA๋ก ๊ฐ๊ณต๋ ์ ์๊ณ ๋ค๋ฅธ ์ธํฌ๋ค์ transposon์ ์นจ๋ฌต์ํค๋๋ฐ ํ์ ๋ณดํ
์ ์๊ฒ ์ฃ .โ๋ผ๊ณ Springer๋ ๊ฐ์ค์ ์ธ์ ๋ค. โ์ด๊ฑด ๋ง์น ๋ฉด์ญ๊ณผ ๊ฐ๋ค๊ณ ์๊ฐํ๋ฉด ๋ฉ๋๋ค.โ
์์ง ์๋ฌด๋ ์๋ฌผ์ ๋์์์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋ณํ๋ฅผ ์ฐ๊ตฌํ์ง๋ ๋ชปํ์ง๋ง, ์ค์ฌ์ธํฌ์์ CG ์ฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ์ ์ฆ๊ฑฐ๋ค์ด ์๋ค. ์ด๋ค ์๋ฌผ์์๋ ๋น์์์กฐ์ง์์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์ฌํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ๊ณผ ๊ฐ์ ๊ณผ์ ์ ๊ฑฐ์น๋ค๊ณ ์๋ ค์ ธ ์๋ค. ์๋ฅผ ๋ค๋ฉด 2015๋
ํ ๋งํ ์ ์์ฑ์ DNA ๋ฉํธํ๊ฐ ์ค์ํ๋ค๋ ๊ฒ์ด ๋ฐํ์ง๊ธฐ๋ ํ๊ณ , 2016๋
์๋ ์ฝฉ๊ณผ์๋ฌผ์ ๊ณต์ ๋ฐํ
๋ฆฌ์๊ฐ ์ฌ๋ ๋ฟ๋ฆฌ ํน์ ๋ฐ์์ํค๋๋ฐ๋ ๋น์ทํ ํ์์ ๋ฐ๊ฒฌํ์๋ค. ์ฆ, ์ด๋ค ์กฐ์ง์์๋ง ๋ฐ๊ฒฌ๋๋ ํน์ด์ ํ๋ฉํธํํจ์๊ฐ DNA๋ฉํธ๊ธฐ๋ฅผ ์ ๊ฑฐํ ๊ฒ์ด๋ค.
โ์๋ฌผ์ DNA ๋ฉํธํ๋ฅผ ์์ฃผ ์ ์ ์งํฉ๋๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ์ด๋ฐ ํ์์ ๋ฐ๊ฒฌํ๋ฉด ์ง๋ฆฟํ์ฃ . ๋๋ฌด๋ ๋๋ฌธ ์ผ์ด๋๊น์.โ๋ผ๊ณ Schmitz๋ ๋งํ๋ค.
๋์ฌ์ ์ ์ฉ
๋ง์ ์๋ฌผ๋ค์ด ๋จ์ผ ํ์ข
์ ํค์ด๋ค. ์ด๋ก ์ ์ผ๋ก๋ ๋๋ถ๋ค์ด ๊ฐ์ฅ ์ข์ ์๋ฌผ-ํฌ๊ธฐ, ๋น๋, ์ค์ผ์์ฐ๋ ๋ฑ-.์ ๊ณจ๋ผ ํค์ธ ์ ์๋ค. ์ด๋ฐ ํด๋ก ์ฌ๋ฐฐ๋ ์ํ๋ ์ ์ ์ ์์ด์ ์ง์ผ๋๊ฐ๋ ๋ฐ๋ ํ์คํ์ง๋ง ํ์ฑ์ ์ ํ์ ํน์ง์ ๋ณด์กดํ๋ ๊ฒ์ ์๋๋ค. ์์ ์ ์ํด ์ ๋ฐ๋ ์ ์์ CHH ๋ฉํธํ ํ์ง์ ๋์ฒด๋ ์ผ์ด๋ ์ ์๋ค.
์ํ๋ฆฌ์นด์ ์ผ์์๋ ์ฝ 10 โ 20%์ ๋๊ฐ ๊ธฐ๋ฆ์ ์์ฐํ์ง ๋ชปํ๋ค. 2015๋
์ ์ฐ๊ตฌ์๋ค์ ๊ธฐ๋ฆ์ ๋ง๋ค์ง ๋ชปํ๋ ์ผ์์๋ค์ transposon์ ํ์ฑํ๊ฐ ์ผ์ด๋ ๊ธฐ๋ฆ ์์ฐ์ ์ค์ํ ์ ์ ์๊ฐ ํ๊ดด๋์๊ธฐ ๋๋ฌธ ์์ ์๊ฒ ๋์๋ค. โCHH๋ฉํธํ๋ ์ ๋๋ก ๋์ฒด๋์ง ๋ชปํ๊ณ ๋๋ก๋ ์๋ชป๋ ๋ถ์๋ก ๊ฐ๊ฑฐ์ฃ . ๊ทธ๋์ ๋ง์น ๊ฑฐ์์.โ ์ด ์ฐ๊ตฌ์ ์ฐธ์ฌํ๋ ๋งํฐ์์จ์ ๋ง์ด๋ค.
๋ฉํธํ์ ์์ค์ ์๋ฌผ์๋ฌผ์๊ฒ ์ ๋ฆฌํ ์๋ก์ด ํ์ง์ ๋ํ๋ด๊ธฐ๋ ํ๋ค. ์๋ถํฐ ์๋ฌผ์๋ฌผ์ ์ผ์์๋ฌผ๊ณผ ๊ต์กํ์ฌ ๋ณ์ถฉํด๋ด์ฑ์ ํค์ฐ๊ณ ๋ค์ ์ํ๋ ํน์ง์ ๊ฐ์ง ์๋ฌผ๊ณผ ๊ต์ ์์ผ์จ ๋๋ถ๋ค์๊ฒ ์ด๋ฐ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์นจ๋ฌต์ ๊ฐ๋ ค์ง ํ์ง๋ค์ด ๋ฌด์์ธ์ง ๊ฑฑ์ ์ด์๋ค. โ๋ง์ฝ ๋ฉํธํ๋ฅผ ๋ฐ๊ฟ ์ ์๋ค๋ฉด ์์๊ฐ๋ฅํ ํ์ง์ ๋ง๋ค ์ ์๋ค๋ ๊ฒ์ด๋ค.โ Schmitz๋ ๋ง์ ์ด์๋ค. ์๋ฌผ ์ ์ ์ฒด์์ ์นจ๋ฌต์ํจ ์ ์ ์๋ โ๋ค์ํจ์ ๋ฏธ์ง์ ์์ฒโ์ด๋ค.
Schmitz์ ๋ชฉํ๋ ์นจ๋ฌต์ ํ์์ ๋ ๋ฐํ๋๋ ์ ์ ์๋ค ์ค์ ์ ์ฉํ ํ์ง์ ๋ํ๋ด๋ ๊ฒ์ด ์๋์ง ์์๋ณด๋ ๊ฒ์ด๋ค. โ์๋ง๋ ์ด๋ฐ ๋ฐฉ์์ผ๋ก ์ ๊ทผํ์ ๋ ๋ณด๊ธฐ ํํ ์๋ฌผ๋ค์ด ๋์ฌ ์ ์๊ฒ ์ฃ .โ ๊ทธ๋ ๋ง์ ์ด์๋ค. โํ์ง๋ง ํฅ๋ฏธ๋ก์ด ํ์ง์ ๋์ด๋ด๋ ๊ฒ์ด ํ๋๋ง ์์ด๋ ๋ฉ๋๋ค.โ
๋งฅํด๋ฆฐํก ๋ฐ์ฌ๋ ์๋ฌผ์ DNA ๋ฉํธํ์ ๋ํ ์ดํด๊ฐ ์งํ๋์ด, ๋ ๊ฐํ๊ณ ์์๊ฐ ์๋ ์๋ฌผ์ ์์ฐํ๊ธฐ ์ํด ํ์ฑ์ ์ ์ฒด๋ฅผ ๊ฑด๋๋ฆฌ๋ ๊ฒฝ์ง์ ์ด๋ฅธ ๊ฒ์ ๋ณด๋ฉด ๋ฟ๋ฏํด ํ์ ๊ฒ์ด๋ค. ๋ง์ฝ ๊ทธ๋
๊ฐ ์ด์ ์๋ค๋ฉด ๊ฐ์ ์ฐ๊ตฌ๋ฅผ ์ํด ๊ธฐ๊บผ์ด ์์ ํ์ ๋ฌปํ์ ๊ฒ์ด๋ค. โ๊ทธ๋
๋ ๋๋๊ฒ๋ ๋์ด 90์๋ ํ๋ ๋ถ์์๋ฌผํ์ ํธํ๊ฒ ์๊ฐํ์ด์.โ๋ผ๊ณ ๋งํฐ์์จ ๋ฐ์ฌ๋ ํ๊ณ ํ๋ค. ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก ๊ทธ๋
๋ ์ด ๋ถ์ผ์ ๊ฐ์ฒ์๋์ ๊ธฐ์ฌํ ์
์ด ๋์๋ค. โ๋ถ๋ช
ํ๊ฑด, ๋น์์๋ ์ด๋ฅผ ํ์ฑ์ ์ ์ด๋ผ๊ณ ๋ถ๋ฅด์ง๋ ์์์ด์.โ โํ์ง๋ง ์ฐ๋ฆฐ ๊ทธ๊ฒ ๋ฌด์ธ์ง ์์๋ ๊ฒ๋๋ค.โ๋ผ๊ณ ๋งํฐ์์จ ๋ฐ์ฌ๋ ์๊ธฐํ๋ค.
์ด ๊ธ์์๋ ๋ณธ๊ฒฉ์ ์ผ๋ก ๋ค๋ฃจ์ง ์์์ง๋ง ์ด๊ธ์ด ์ถํ๋์ง 5๋
์ด ์ง๋ ํ์์ ์์ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋ณํ๊ฐ ์ ์ ๋๋ค๋ ์ฆ๊ฑฐ๋ค์ด ์์ด๊ธฐ ์์ํ๊ณ ์๋ค. ์ด ๊ธ์์ ์์ํ์๋ฏ์ด ํ์ฑ์ ์ ํ์ ๋ณํ๊ฐ ์ ์ ์ฒด์ ์์ ์ฑ์๋ ์ํฅ์ ๋ฏธ์น๋ค๋ ๊ฒ์ ์งํ์ ์ํฅ์ ์ค ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ์์ฌํ๋ค. ์ด๋ฐ ์ฐ๊ตฌ๋ค์ด ์ข
ํฉ์ ์ผ๋ก ํธ๊ฒฌ ์์ด ์งํ๋๊ธฐ ์ํด์๋ ํ์ฑ์ ์ ํ์ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ๋,์๋ฌผ ๋ฟ ์๋๋ผ ๊ท ๋ฅ, ์์์๋ฌผ, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ํต์๋ฌผ์์๋ ์ฐ๊ตฌ๋์ด์ผ ํ ๊ฒ์ด๋ค.
์ด๊ธ์ โThe Scientist, Plantโs Epigenetic Secrets. Feb. 1 2017โ์ ๋ฒ์ญํ ๊ธ์
๋๋ค.
๊ทธ๋ฐ์ ์๋์ ๋
ผ๋ฌธ๊ณผ ๊ด๋ จ ์์ ๋ค์ ์ฐธ๊ณ ํ์ฌ ์กฐ๊ธ ๊ฐํํ์์ต๋๋ค.
Slotkin RK et al., 2008, Epigenetic reprogramming and small RNA silencing of transposable elements in pollen. Cell 136;461-472.