세포 분열 과정에서 오류가 생기면 왜 대부분 암이 아니라 자연스럽게 수정되나요?

Question

생물 시간에 세포 분열 과정에서 DNA 복사 오류가 생길 수 있다고 배웠는데, 그 오류가 모두 암으로 이어지지 않는 이유가 무엇인지 궁금합니다. 세포에 자가 수정 메커니즘이 있는 건지, 어떤 경우에 암으로 발전하는 건가요?

Answer 1

결론부터 말씀드리면 이미 말씀하신대로 세포에는 3단계 자가 수정 메커니즘을 가지고 있기 때문입니다.

먼저 DNA 복사 효소가 실시간으로 오류를 감지해 올바른 염기로 갈아 끼웁니다.

그리고 복사 후 남아있는 미세한 오류를 전담 단백질들이 찾아내 통째로 뜯어고칩니다.

마지막으로 도저히 고칠 수 없는 심각한 오류가 생기면 세포 스스로 사멸시 증식을 막습니다.

그리고 암으로 발전하는 경우는 세포 분열을 조절하는 핵심 유전자에 고장이 났을 때입니다.

예를 들어 자동차에 비유하면 분열을 촉진하는 엑셀과 분열을 멈추고 수리하는 브레이크가 있을 때, 복사 오류나 발암 물질로 인해 엑셀이 밟힌 채 고정되고, 브레이크까지 동시에 고장 나면 급발진하는 자동차처럼 세포도 폭주하는 것입니다.

즉, 자가 수정 시스템과 세포 자살 기능이 모두 무력화되어 통제를 벗어나버리면 암세포가 되는 것이죠.

Answer 2

안녕하세요.

세포 분열 과정에서는 말씀해주신 것처럼 DNA 복제 오류가 자주 발생하지만, 대부분의 경우에는 암으로 이어지지 않습니다. 이는 우리 몸에 매우 강력한 DNA 복구 시스템과 비정상적인 세포 제거 시스템이 있기 때문입니다. 세포는 DNA를 복제할 때 틀린 염기가 들어가면 이를 감지하는 효소들이 즉시 오류를 수정하는데요, 이를 DNA 복구 메커니즘이라고 합니다. 또한 복제가 끝난 뒤에도 세포는 유전자 손상 여부를 다시 검사하며, 문제가 크면 세포 분열을 멈추게 합니다. 대표적으로 p53이라고 불리는 종양 억제 단백질은 손상된 DNA를 가진 세포를 감시하는 역할을 합니다.

이때 만약 손상이 너무 심해 복구가 불가능하면 세포는 스스로 죽는 세포 예정사 과정을 시작하는데요, 즉 몸은 이상 세포가 계속 살아남지 못하도록 여러 단계의 안전장치를 가지고 있다고 보시면 됩니다. 게다가 세포 예정사 이외에 면역세포도 비정상 세포를 발견하면 제거하려고 합니다. 또한 암은 단순히 DNA 오류가 한 번 생긴다고 바로 발생하는 것이 아닙니다. 보통은 세포 성장 조절 유전자, DNA 복구 유전자, 세포자살 관련 유전자 등에 여러 돌연변이가 오랜 시간 누적되어야 암으로 발전하며, 이에 노화, 흡연, 자외선, 방사선, 만성 염증, 바이러스 감염 같은 요인이 추가되면 위험이 더 커질 수 있습니다. 감사합니다.