버클리 캘리포니아 대학교 (University of California)의 과학자들은 DNA가 세포 내에서 어떻게 구성되는지에 대한 이해에 큰 돌파구를 만들었습니다. Nature 저널에 발표 된 그들의 연구는 DNA가 단순히 길고 연속적인 분자 일뿐 만 아니라 오히려 핵막에 고정 된 일련의 루프로 구성되어 있음을 보여줍니다.
DNA 조직에 대한 이러한 새로운 이해는 유전자가 어떻게 조절되는지에 대한 우리의 이해에 중요한 영향을 미칩니다. 유전자는 단백질을 코딩하는 DNA의 특정 영역이며, DNA가 반복되고 고정되는 방식은이를 읽고 전사하는 세포 기계에 접근 할 수있는 유전자를 결정합니다.
연구 책임자 인 Erez Lieberman Aiden은“이것은 DNA가 어떻게 조직되는지에 대한 우리의 이해의 주요 패러다임 전환이다. "우리는 DNA를 길고 선형 분자라고 생각했지만 이제는 실제로 유전자 조절에 필수적인 고도로 구성된 구조라는 것을 알고 있습니다."
연구원들은 HI-C라는 기술을 사용하여 DNA의 다른 영역 간의 상호 작용을 매핑했습니다. HI-C는 DNA를 작은 조각으로 분해 한 다음 단편을 시퀀싱하고 서로 연결되는 방식을 분석합니다.
HI-C 데이터는 DNA가 핵막에 고정 된 일련의 루프로 구성되어 있음을 밝혀냈다. 루프의 크기는 수천베이스 쌍에서 수백만베이스 쌍에 이르기까지 높으며 계층 구조로 구성됩니다.
가장 큰 루프는 토폴로지 도메인이라고하며 서브 도메인이라는 여러 개의 작은 루프를 포함합니다. 서브 도메인은 접촉 도메인이라는 더 작은 루프로 더 나뉩니다.
연구원들은 루프로의 DNA 조직이 유전자 조절에 필수적이라는 것을 발견했다. 루프는 프로모터 및 인핸서와 같은 조절 요소를 통제하는 유전자와 함께 제공합니다. 이것은 세포가 어떤 유전자가 발현되는지 및시기를 제어 할 수있게한다.
DNA 조직에 대한 새로운 이해는 암 및 발달 장애를 포함한 다양한 질병에 대한 새로운 통찰력으로 이어질 수 있습니다. DNA가 어떻게 구성되는지 이해함으로써 과학자들은 특정 유전자 또는 조절 요소를 대상으로하는 새로운 치료법을 개발할 수 있습니다.
Aiden은“이 연구는 유전학 분야의 완전히 새로운 연구 분야를 열어줍니다. "우리는 이제 DNA의 물리적 조직이 유전자 발현과 세포 기능에 어떤 영향을 미치는지 이해하기 시작했다."
