텔로미어 - 노화의 비밀과 장수의 열쇠

텔로미어

좀 낯설기도 하고 무슨 초능력 같은 느낌도 드는 이단어가 바로 노화의 비밀의 열쇠라고 합니다.

 

텔로미어는 그리스어 ‘텔로스’(끝)와 ‘메로스’(부분)의 합성어로

세포 속의 46개(사람의 경우. 생명체에 따라 염색체의 수는 다르다) 염색체 양 끝에 존재하는 부분을 말합니다. 

 

이 텔로미어가 염색체의 유전정보가 손상되지 않도록 보호하는 일종의 망 같은 역활을 하는데요

세포 속에는 자신의 남은 분열 횟수를 알려주는 타이머가 내장되어 있습니다. 즉, 세포 분열이 진행될수록 타이머에 적힌 숫자가 점점 줄어들다가 결국에는 분열을 멈추게 된다는 것이죠.

세포의 입장에서 분열은 생식과 같습니다. 즉 세포가 분열을 하지 못한다는 것은 더 이상 자신의 유전 정보를 다음 세대로 전달할 수 없음을 의미합니다. 이러한 상황에 처한 세포가 자신이 감당할 수 없는 환경에 직면한다면 죽음, 즉 자신과 동일한 정보가 세상에 더 이상 남아 있지 않은 상태가 되는 것이죠.

텔로미어는 6개의 염기서열, TTAGGG가 1000번 이상 반복되어 있는데, 이 부위는 단백질을 암호화하지 않는 염기서열입니다.

종마다 반복되는 염기서열이 조금씩 다르지만 텔로미어의 염기서열은 대체로 유사한 구조를 지니며, 1000회 이상 반복되어 있다는 점도 유사합니다. 그렇다면 단백질을 합성하지도 않는 쓸모 없는 텔로미어가 왜 이렇게 많이 반복되어 있는 것일까요

만약 분열이 지속적으로 일어나 텔로미어 길이가 계속 감소하면, 세포는 자신의 온전한 유전 정보를 유지하지 못하게 됩니다.

그래서 텔로미어는 자신의 길이가 일정 수준 이하로 떨어지는 경우, 세포의 온전한 유전 정보를 보호하기 위해 세포 분열을 멈추게 되는데 이것이 텔로미어가 유도하는 세포 노화라 할 수 있습니다.

 

실제로 블라스코 교수팀은 강력한 암 저항성 유전자를 가진 쥐에다 텔로머라제를 과발현시키는 방식으로 암 발생만 피할 수 있다면 수명이 현저히 증가한다는 사실을 보여주었습니다.

암 없이 텔로머라제가 과발현된 쥐는 수명이 40% 이상 증가하였습니다

2011년 하버드 대학의 론 데피노 교수는 텔로머레이스를 투입해 유전자 조작을 통해 노화된 쥐를 다시 젊게 만드는데 성공했다고 합니다.

 

 

또한 암 저항성 유전자를 가지지 않은 정상 개체에서도 텔로머라제를 일시적으로 발현시킬 경우 수명을 증가시킬 수 있다는 보고들이 속속 나왔습니다. 미국 하버드대학교 다나-파버암연구소의 데피노(Depinho) 교수팀은 2010년 <네이처>에 일시적인 텔로머라제 발현으로 노화 상태에 있던 조직이 정상 수준으로 회복되었다는 결과를 발표했습니다

텔로미어가 노화상태와 수명을 결정하는 열쇠라는 것이죠 즉 이 텔로미어의 길이를 늘릴수 있다면 보다 젊은 삶을 영위하게 되는 것입니다.

 

 

신생아의 텔로미어의 길이를 보면 12킬로베이스라고 합니다  나이가 먹을수록 이 텔로미어의 길이가 짧아지는데요

텔로미어의 길이가 길수록 노화의 상태는 느리고 동년배에 비해 젊게 살 수 있다는 것이죠

 

 

미국 하버드대와 노스웨스턴대 연구진의 연구에 따르면 암에 걸린 사람의 경우 텔로미어가 정상인에 비해서 더 닳아진 즉 짧아진 사실을 발견했습니다 지난 13년간 792명을 추적 조사해 이 같은 연구 결과를 얻은 것으로 이런 변화를 겪은 135명은 결국 전립선암 피부암 폐암 백혈병등 다양한 종류의 암 진단을 받았다고 합니다

또한 연세대 생물학과 노화유전자기능연구센터 이준호 교수(42) 연구팀은 실험용 벌레의 일종인 ‘예쁜 꼬마선충’(C. elegans)의 염색체 끝부분(텔러미어·telomere)을 정상보다 30% 정도 길게 만들어 평균수명을 20일에서 23.8일로 20% 증가시켰다고 밝혔는데요 이 연구결과는 보건복지부의 지원을 받아 2년 만에 얻어졌으며 세계적인 과학전문지 ‘네이처 지네틱스’ 온라인판 2일자에 게재됐는데 염색체는 세포 내에서 생명의 설계도인 유전자가 모여 있는 곳으로 예쁜 꼬마선충은 6쌍의 염색체를 갖고 있다. 세포의 수명은 바로 텔러미어의 길이에 좌우된다 

즉 세포가 분열을 거듭해 노화가 진행될수록 텔러미어가 닳아 없어져 길이가 짧아진다. 연세대 연구팀은 거꾸로 텔러미어가 길어지면 세포의 수명이 연장된다는 점에 착안해 예쁜 꼬마선충에 유전자조작을 가해 텔러미어의 길이를 늘어나게 만드는 단백질을 대거 작동시켰다. 

실험결과에 따르면 예쁜 꼬마선충의 수명이 늘어난 것은 물론 노화 속도 역시 지연됐다. 젊음을 유지한 상태에서 오래 살았다는 의미다. 

이 교수는 “개체 수준에서 텔러미어와 노화의 관계를 밝힌 것은 세계 최초”라며 “예쁜 꼬마선충과 사람의 텔러미어 구조가 비슷하기 때문에 인간이 불로장생의 꿈을 실현하는 데 중요한 단서를 제공한 셈”이라고 말했습니다. 

 

 

우리 몸의 건강을 지키고 노화 속도와 수명을 결정하는 생체나이의 시계이자 결정적 열쇠를 쥐고 있는 텔로미어!!!

이 텔로미어를 약물이나 유전자 조작등 인위적인 방법이 아닌 자연적이고 천연의 방법으로 늘려줄 수 있다면 어떤 일이 일어날까요?

더 나아가서 우리 몸의 메신저 RNA와 마이크로 RNA에 작용하여 망가진 유전적 정보를 수정하여 지친 장기와 몸에 건강과 활력을 되찾아 줄 수있다면??? 

이 질문에 대한 해답을 다음 글에서 다루도록 하겠습니다.