바이오인

노화에 대한 분자 생물학적 이해와 응용 동향

[목차]

1. 서론

2. 본론
2.1 유전체 불안정성
2.2 텔로미어 마모
2.3 후생유전학적 변형

2.4 단백질 항상성 유지 실패
2.5 비정상적인 영양소 감지 시스템
2.6 미토콘드리아 기능 장애
2.7 세포 노쇠(cellular senescence)
2.8 줄기세포 고갈
2.9 세포 사이의 소통 장애

3. 결론

4. 참고문헌

[요약]

노화를 간단히 정의하면 분자 , 세포 그리고 조직 수준에서 축적된 손상이 기능 감소와 오작동으로 연결되는 현상을 말한다.

노화는 암 , 심혈관 질환 , 신경퇴행성 질환을 포함하는 많은 질병의 가장 큰 위험 요소가 되며 , 그 결과 죽음의 위험성이 높아진다 . 예쁜꼬마선충 연구에서 단일한 유전자의 돌연변이가 개체의 수명을 획기적으로 늘려주었던 사례는 노화 또한 유전자

수준에서 조절되는 생명 현상임을 보여주었다. 그 후 수많은 연구를 통해 노화의 속도가 조절될 수 있 다는 결과가 축적되었고,

그에 관여하는 유전적 경로와 생화학적인 기전들이 진화적으로 보전되어 있다는 것이 알려졌다.

본 글에서는 노화의 특징 (The Hallmarks of 을 정리하는 것을 시작으로 세포 및 개체수준에서 조절되고 있는 노화 현상의 구체적인 모습을 들여다보고자 한다 . 노화가 조절되고 발현되는 과정을 이해하면 기술적으로 어떤 방식을 취해야 인간이 직접

노화 현상을 조절할 수 있는지를 알게 될 것이다 . 단순히 기대 수명을 늘리는 것뿐만 아니라 부작용은 최소화하면서 특정

처리를 통해 건강을 증진시킬 수 있는 방법이 있는가 하는 문제는 생명과학 분야 연구의 많은 케이스와 맞닿아 있다 . 노화라는 현상에 대한 이해가 개인과 사회의 건강에 큰 도움이 되기를 기대한다.

1. 서론

노화는 대부분의 살아있는 생명체가 피해갈 수 없는 , 시간이 부여한 숙명적인 퇴행이다 . 노화라는 것이 피상적으로 다루어지던 시대를 넘어서 현대 생명과학의 핵심적인 주제로 떠오른 기념비적인 연구는 , 예쁜꼬마선충에서 장수하는 돌연변이 개체가 발견된 것이다 그 이전까지만 해도 노화는 분자 생물학 연구자들의 관심을 많이 끌지 못했는데 , 노화라는 현상이 수동적이며 무작위적으로 일어나는 망가짐과 동일하다고 생각했기 때문이다 . 그러나 현대에는 노화 과정이 다른 생명현상과 마찬가지로 신호 전달 경로와 전사 인자 등에 의존하는 생물학적 과정이라는 것이 널리 알려져 있다 . 초 기의 연구는 효모 , 선충 , 초파리 등에 집중되었는데 , 해당 연구에서 알려진 많은 결과가 포유류에도 진화적으로 보존되어 있다는 것이 드러났다

노화 연구는 암 생물학과도 밀접한 연관이 있다 . 단순히 보면 , 암과 노화는 반대의 현상처럼 보인다 . 암은 세포가 과도하게 잘 사는 능력을 획득한 결과이며 , 반대로 노화는 세포가 생존에 실패하는 것처럼 보인다 . 그러나 실제로 암과 노화는 공통된 특징이 많다 . 시간이 지날수록 축적되는 세포 내의 손상은 노화의 기본적인 원인으로 여겨진다 . 또한 세포의 손상은 확률적으로 특정 세포에 비정상적인 이점을 제공하고 결국 암으로 발전하게도 한다 . 따라서 암과 노화는 세 포 손상의 축적이 만들어내는 현상의 두 단면이라고 보는 것이 정확할 것이다 . 이러한 프레임 내에서 중요하게 생각되는 노화 연구의 방향은 노화의 원인이 되는 손상의 근원 , 세포의 항상성을 회복시키려고 하는 반응 ,노화를 지연시킬 수 있는 가능성에 대해 탐구하는 것이다.

본 글에서는 우선 노화의 세포적 , 분자적 특징 들을 정리하고자 한다 . 2013 년의 ”The Hal l-marks of Aging” 이라는 논문에 따르면 9 개의 노화의 특징이 기본적으로 노화 과정에 기여하며 , 노화라는 생명 현상의 표현형에 기여한다고 판단하고 있다.

각 특징은 다음의 조건을 만족해야 한다 .

1) 정상적인 노화 과정에서 드러나야 한다 .

2) 실험적으로 강화할 경우 노화가 촉진되어야 한다 .

3)실험적으로 개선할 경우 정상적인 노화를 지연시키고 , 건강 한 방향으로 수명을 증가시키는 효과가 있어야 한다 .

각 특징은 3 가지 조건을 모두 동일한 정도로 만족시키지는 못한다 . 특히 , 노화를 지연시키고 수명을 늘리는 효과에 대해서 다양한 정도의 차이가 발생한다 . 각 특징들은 서로 긴밀히 연결되어 있는 부분이 있기 때문에 반드시 하나의 특징이 단독으로 노화의 한 측면을 담당하여 조절한다고 보기는 어렵다는 것도 염두에 두어야 한다.

...................(계속)

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