후성유전학

후성유전학적 메커니즘

후성유전학 분야는 암, 신경 퇴행성 질환, 중독 연구를 하는 과학자들에게 필수적인 연구 분야가 되었습니다. 후성유전학적 메커니즘은 유전자 발현을 일시적으로 활성화하거나 억제하는 것을 포함합니다. 흥미롭게도 이러한 변화는 DNA 염기서열을 영구적으로 바꾸지는 않지만 세대를 거쳐 전달될 수 있습니다. 후성유전학의 세 가지 주요 메커니즘은 DNA 메틸화, 히스톤 변형, RNA 조절입니다.

DNA 메틸화

DNA 메틸화는 후성유전학에서 가장 잘 알려진 메커니즘입니다. 일반적으로 메틸 트랜스퍼라제 효소가 사이토신의 다섯 번째 위치(C5)에 메틸기를 추가하는 것을 돕습니다. 이러한 추가는 주로 사이토신-인산-구아닌(CpG) 디뉴클레오티드에서 발생합니다. 그러나 비-CpG 메틸화도 발생합니다. DNA 메틸화 분석은 유전자 발현을 이해하기 위해 종종 수행됩니다. 이러한 유형의 분석에는 DNA를 분해하여 메틸화를 정량화한 후 HPLC, 질량 분석법을 통해 분석하거나 중황산나트륨 전환 후 PCR 시퀀싱 및 분석을 사용하는 방법이 있습니다.

히스톤 변형

히스톤 변형은 또 다른 대표적인 후성유전학적 메커니즘입니다. 이는 아세틸화, 메틸화, 인산화 및 유전자 발현에 영향을 미치는 기타 메커니즘에 의해 히스톤을 변경하는 다양한 방법을 포함합니다. 히스톤은 DNA와 함께 뉴클레오솜을 구성하는 단백질입니다. 뉴클레오솜 다발은 염색체를 구성하는 염색질을 만듭니다. 일반적으로 히스톤 변형은 아미노산 라이신 또는 아르기닌의 비율이 높은 히스톤 N-말단 꼬리에서 일어납니다. 이러한 후성유전학적 조절을 연구하는 한 가지 방법은 염색질 면역 침전(ChIP) 분석을 사용하는 것입니다.

RNA 조절

다른 후성유전학적 메커니즘에 비해 RNA 조절에 대해서는 알려진 것이 적습니다. RNA 신호는 염색질 구조 조절을 통해 후성유전학에서 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있습니다. 연구자들은 mRNA와 특히 긴 비코딩 RNA와 같은 비코딩 RNA, 마이크로 RNA가 유전자 발현을 조절하는 방법을 조사하고 있습니다. 또한, 염색질과 RNA 간의 관계와 후성유전학에서 RNA의 역할을 이해하기 위해 RNA 정제(ChIRP) 또는 RNA 면역 침전(RIP) 분석에 의한 염색질 분리를 사용할 수 있습니다.