당뇨병 유발 유전자는 가변 저항기처럼 조절될 수 있습니다 비코딩 RNA 연구는 인간 질병을 이해하는 새로운 길을 엽니다 

[아름이]

당뇨병 유발 유전자는 가변 저항기처럼 조절될 수 있습니다
비코딩 RNA 연구는 인간 질병을 이해하는 새로운 길을 엽니다
날짜:
2022년 10월 27일
원천:
게놈 조절 센터
요약:
연구원들은 당뇨병을 유발하는 유전자인 HNF1A의 활동을 조절하는 스위치를 발견했습니다. 이 연구는 질병의 잠재적인 새로운 취약성을 강조하고 새로운 치료 전략의 개발로 이어질 수 있습니다. 스위치는 세포 내부에서 합성되는 RNA의 대부분을 차지하는 비암호화 RNA 유형의 생산을 제어합니다. 비코딩 RNA는 이전에 연구에서 무시되었지만, 이 연구는 새로운 통찰력이 인간 질병에서 RNA의 역할에 대한 우리의 이해를 어떻게 변화시키고 있는지 보여줍니다.

CRG(Center for Genomic Regulation)와 런던 임페리얼 칼리지(Imperial College London)의 연구원들은 당뇨병을 유발하는 유전자의 활동을 조절하는 스위치를 발견했습니다. Nature Cell Biology 에 발표된 이번 연구 결과 는 질병의 잠재적인 새로운 취약성을 강조하고 새로운 치료 전략의 개발로 이어질 수 있습니다.

HNF1A는 간세포 핵 인자-1 알파라는 단백질을 만들기 위한 지침을 제공하는 유전자입니다. 단백질은 많은 조직에서 발현되지만 베타 세포 발달에 역할을 하는 췌장에서 특히 중요합니다. 베타 세포는 혈당 수치를 조절하는 호르몬 인슐린을 생성합니다.

HNF1A의 돌연변이는 세포가 정상적으로 작동하지 않는 단백질을 생성하게 하고, 이는 차례로 베타 세포의 기능에 영향을 미칩니다. 이로 인해 개인이 30세가 되기 전에 고혈당과 같은 증상이 나타날 수 있는 젊은이의 성숙 발병 당뇨병으로 알려진 질병이 발병합니다.

이 질병은 모든 유형의 당뇨병 중 1%에 불과하지만 전 세계 인구(5-10%)에서 당뇨병 유병률이 높기 때문에 절대 숫자로는 높습니다. HNF1A는 또한 다른 유전적 및 비유전적 요인과 함께 보다 흔한 형태의 질병인 제2형 당뇨병에 대한 감수성에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있습니다.

HNF1A 유전자가 베타 세포에서 어떻게 켜지거나 꺼지는지 이해하는 것은 이 유전자의 결함이 당뇨병으로 이어지는 이유 또는 근본적인 문제를 해결하기 위해 어떻게 활용될 수 있는지 이해하는 데 중요한 의미를 가질 수 있습니다. 마우스와 인간 모델의 조합을 사용하여 연구자들은 이제 이전에 설명되지 않은 고유한 기능을 갖는 HNF1A 근처 게놈의 수수께끼 같은 부분에 초점을 맞췄습니다. 이 DNA 조절 요소는 가변 저항기처럼 작동합니다. HNF1A 유전자가 너무 많이 전사하면 전화를 걸고 유전자가 느려지면 다시 전화를 겁니다.

CRG의 선임 연구원이자 CIBERDEM의 그룹 리더인 Jorge Ferrer는 "인핸서, 프로모터 및 사일런서와 같은 다른 DNA 조절 요소와 대조적으로 이 안정화제를 만들어 HNF1A 안정화제에 대해 이 특정 요소를 HASTER라고 부릅니다.

세포 내부에서 합성된 대부분의 RNA 분자는 단백질을 암호화하지 않습니다. HASTER는 긴 비암호화 RNAS(lncRNAS)로 알려진 이러한 RNA 분자 부류의 생산을 제어합니다. "이것은 인간 게놈에 수만 개의 lncRNA가 있고 대부분이 알려진 기능이 없기 때문에 흥미롭습니다. 우리 게놈에는 HASTER와 유사한 기능을 가진 많은 lncRNA가 있을 가능성이 매우 높습니다. 그렇다면 그들은 재생할 수 있습니다. 인간 질병에서 중요한 역할"이라고 이 연구의 첫 번째 저자인 Dr. Anthony Beucher는 말합니다.

연구자들은 HASTER의 돌연변이가 생쥐에서 당뇨병을 유발한다는 것을 보여주었습니다. Ferrer 박사는 "이것은 이러한 유형의 요소가 매우 중요하다는 것을 증명하기 때문에 HASTER를 삭제하는 결과는 HNF1A 자체를 삭제하는 것과 비슷합니다. HASTER는 HNF1A를 치료적으로 조작하는 데 유용한 핸들이 될 수 있습니다."라고 말합니다.

이 연구는 게놈에서 비단백질 코딩 서열을 연구하는 것이 질병을 이해하고 치료하는 새로운 방법을 제시할 수 있는 방법의 한 예입니다. 인간 게놈의 1-2%만이 단백질 코딩 서열로 구성됩니다. 나머지 '암흑 물질'은 유전자 발현을 조절하는 수만 개의 영역을 포함하는 것으로 생각된다.

HASTER와 같은 유전자 조절 요소의 기능에 대한 변화가 유전자 자체를 파괴하는 것과 유사한 세포 기능을 극적으로 변화시킬 수 있음을 보여줌으로써 연구자들은 질병 촉진에서 비단백질 코딩 서열의 역할을 탐구하는 미래 연구를 위한 길을 닦았습니다.

"인간 게놈의 훨씬 더 많은 공간이 유전자 자체보다 유전자를 조절하는 데 사용됩니다. 이 연구에서 우리는 기능을 확인하기 위해 한 영역만 실험적으로 검증했습니다. 이것은 빙산의 일각일 가능성이 높습니다."라고 Dr. 페레르.

이 연구는 이번 달 네이처 세포 생물학( Nature Cell Biology )의 표지에 실렸으며, 비코딩 RNA 생물학의 최근 기술 발전에 대해 논의하는 네이처 연구 저널의 기사 모음에 포함되어 있습니다.

"비암호화 RNA는 처음에는 RNA 전환 및 대사의 분해 산물로 간주되어 종종 무시되었지만, 증가하는 증거는 다양한 세포 구획 및 거대분자 구조 및 분화, 질병 및 분화에 이르는 광범위한 맥락에서 그들의 조절 및 기능적 역할을 입증했습니다. 신진대사"라고 첨부된 사설은 말합니다.

출처 : https://www.sciencedaily.com/