Exon to Genome (1)

요즘 (휴학한 대학원생 맞긴 한데) 대학원생처럼 살고 있습니다.

 

Mendelian Randomization에 대해 Cambridge online course가 있어 이제 week 1 에 접어들었고, 유전학 세미나도 매주 마다 듣는 중입니다.

 

물론 상당 부분 겹치는 이야기긴 하지만, 그래도 요즘 계속해서 강조되는 topic이 있어 정리할 겸 글을 쓰게 되었습니다.

 

Whole Exome Sequencing에서 Whole Genome Sequencing이 이제 많이 쓰이고 있고, 그 쓰임에 대해 정리하려 합니다.

 

이 이야기는 정말 십여년 전 제가 수능 준비할 때 있던 이야기도 하니까 오래된 이야기긴 한데요..

 

예전 coding, non-coding region으로 DNA가 구성되어 있고 단백질을 코딩하는 Exon이 중요하다! 이런 식으로 넘어가고 그렇다고 intron이나 다른 부위들도 뭔가 기능이 있는 것 같다는 식으로 암시(?)를 주고 넘어갔던 기억이 납니다.

 

실제로 쥐나 인간에서 한 연구를 보면 많은 양의 전사된 RNA가 다 protein을 코딩하는 것은 아닙니다. 일본 연구에서는 쥐 유전자 63%가 전사되고, 그 중 1-2%만이 exon 관련 유전자였다는게 밝혀진 바 있습니다. (어차피 exon과 protein은 또 1대1이 아니고 exon 여러개의 조합으로 여러개의 protein이 나올 수 있습니다ㅎㅎ)

 

그럼 나머지 부분은 뭘 하느냐? 그 자체가 protein building block의 부분이 되기도 한다고 합니다. 또 흥미로운 건 후성유전학에서 나왔는데요, RNA의 역할 중 이전 조상들의 정상 유전자 부분에 대해 백업 데이터를 담당한다는 연구도 있었습니다.

 

구체적인 예시로, Arabidopsis 라는 식물에 HOTHEAD라는 유전자가 있습니다. 그런데 부모 둘다 HOTHEAD mutant version이 있었지만 자손에게는 아예 발견되지 않은 경우가 있었는데요, 알고보니 이상 DNA를 이전 세대가 가지고 있던 정상 code로 교체했던 거죠. 

 

이런 내용이 이미 Nature에 2006년에 실렸었습니다. 18년 전이니 지금은 엄청나게 발전했죠. 근데 십 년이 넘어서 제가 다시 이걸 이렇게 자세히 공부하게 될 줄은 몰랐네요..

 

다음 글에선 이제 WGS이 어떻게 쓰이고 있는지 좋은 예시를 들어보도록 하겠습니다.

 

감사합니다.

 

 

Ref.

Pearson, H. What is a gene?. Nature 441, 398–401 (2006). https://doi.org/10.1038/441398a