텔로미어란 무엇이고 어째서 노화와 연관이 있는 것인지 궁금합니다.
우리가 태어나서 늙어 죽는 이유가 세포분열을 하지 못하기 때문이라고 알고 있습니다. 여기에 연관이 되어 있는 것이 텔로미어라는 녀석인데 이게 뭐길래 생명의 수명을 관장하는 건가요? 연장은 안되는 건가요?
안녕하세요.
"텔로미어"란 염색체 끝 부분에 위치하며 세포의 수명을 결정하는 역할을 하는 DNA 조각을 말하는 것인데요, 생명체의 세포 분열 수명과 밀접한 관련이 있는 염색체 말단의 반복 서열 구조로, 노화의 열쇠를 쥐고 있는 중요한 생물학적 요소라고 할 수 있습니다. 사람의 경우, 텔로미어는 주로 TTAGGG라는 염기서열이 수천 번 반복된 구조로 이루어져 있으며, 이 반복서열은 염색체가 손상되거나 서로 엉키는 것을 막는 보호 역할을 합니다. 세포가 분열할 때 DNA 복제가 일어나는데, 이때 복제 기구가 DNA의 맨 끝까지 복제하지 못하는 구조적 한계가 있는데요, 그래서 한 번 세포가 분열할 때마다 텔로미어가 조금씩 짧아집니다. 일정 수준 이상 짧아지면, 세포는 더 이상 분열할 수 없고, 노화하거나 사멸(세포사)하는데요, 이 현상을 "세포 노화(senescence)"라고 부르며, 생명체의 노화 원인 중 하나로 작용합니다. 또한 사람의 체세포는 보통 약 50~70회 분열 후 텔로미어가 다 닳아 멈춘다고 알려져 있습니다. 세포 안에는 "텔로머레이스(telomerase)"라는 효소가 존재하며, 이 효소는 텔로미어를 다시 연장하는 역할을 하는데요, 줄기세포, 생식세포, 암세포 등에서는 활발하게 작동하여 계속 분열이 가능합니다. 하지만 일반적인 체세포에서는 거의 작동하지 않기 때문에 결국 노화가 진행되는 것입니다.
늙어 죽는 것은 텔로미어는 밀접한 관련이 있습니다.
텔로미어는 염색체 양쪽 끝에 있는 DNA와 단백질의 복합체로, 염색체를 보호하는 역할을 합니다.
세포가 분열할 때마다 염색체는 복제되는데, 이 과정에서 텔로미어가 조금씩 짧아지게 됩니다. 그리고 텔로미어의 길이가 특정 한계점 이하로 짧아지면, 세포는 더 이상 안전하게 분열할 수 없다고 판단하고 세포 분열을 멈추거나 죽음에 이르게 되는데 이를 세포 노화라 합니다. 노화된 세포들이 축적되면 조직과 장기의 기능이 저하되어 노화 관련 질병이 발생하고, 결국 생명에 영향을 미치게 되는 것입니다.
텔로미어 연장에 대해서는 많은 연구가 진행 중입니다.
효소의 일종인 텔로머라아제는 텔로미어를 다시 길게 만들 수 있는 능력이 있지만, 일반적인 체세포에서는 거의 활성화되지 않습니다. 하지만 줄기세포나 암세포에서는 텔로머라아제가 활성화되어 텔로미어 길이가 유지되면서 무한 증식이 가능하죠. 과학자들은 텔로미어를 인위적으로 연장하는 기술을 연구하고 있으며, 실제로 생쥐 실험에서 텔로미어 연장을 통해 수명을 늘리는 데 성공한 사례도 있습니다.
또한, 건강한 생활 습관이 텔로미어 길이를 보존하거나 연장하는 데 긍정적인 영향을 미친다는 연구 결과도 있습니다.
텔로미어는 염색체의 끝부분에 있는 보호막 역할을 하는 DNA 조각으로, 세포가 분열할 때마다 길이가 조금씩 짧아집니다. 이러한 텔로미어의 단축은 세포가 더 이상 분열하지 못하게 하고, 결국 세포 노화 및 사멸로 이어져 개체의 노화와 수명에 직접적인 영향을 미칩니다. 텔로미어의 길이를 연장하려는 연구가 활발히 진행 중이며, 텔로머라아제라는 효소가 텔로미어를 복원시키는 역할을 하는 것으로 알려져 있습니다. 하지만 이 효소는 대부분의 체세포에서는 활성화되어 있지 않고, 암세포에서 활성화되어 무한 증식을 돕는 경우도 있어 인위적인 연장에는 복잡한 문제들이 따릅니다. 현재까지는 규칙적인 운동, 충분한 수면, 스트레스 관리, 건강한 식단 등이 텔로미어 길이 유지에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 알려져 있습니다.
안녕하세요. 정준민 전문가입니다.
텔로미어는 염색체 끝부분 보호막이랍니다.
세포 분열할떄마다 짧아져 결국 분열을 멈추고 노화를 시작되는거죠
안녕하세요. 박창민 수의사입니다. 텔로미어는 염색체 끝에 있는 보호용 DNA로, 세포가 분열할 때마다 점점 짧아지며 결국 세포 분열이 멈춰 노화와 죽음으로 이어집니다. 일부 줄기세포나 암세포는 텔로머레이스라는 효소로 텔로미어를 연장하지만, 일반 세포는 그렇지 않아 자연스러운 노화가 발생하며, 인위적으로 텔로미어를 늘리는 연구도 진행 중이지만 암 위험 등으로 아직 안전하게 활용되진 못하고 있습니다. 감사합니다.