IMB의 Arne Klungland가 이끄는 ‘Dynamic Gene Regulation’ 리서치 그룹의 “R-루프 규제에서 새로운 주체로서의 m6A RNA 수정”이라는 제목의 기사가 Nature Genetics 1월호에 실렸다.
클룽랜드 교수의 연구에 따르면, 노팅엄과 옥스포드의 UiO와 연구 그룹들 간의 새로운 협력에 이어, RNA가 DNA 안정성에 직접적인 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다. 그는 많은 연구들이 RNA의 수정에 대한 조절이 암의 발달에 중요하다는 것을 보여주었기 때문에 이번 발견이 보건 서비스 기관에 중요한 도구를 제공할 것이라고 믿는다. 화학 성분인 6-메틸아데닌에 중요한 유전자가 완전히 제거되면 쥐와 사람 모두 신경 변화를 일으킨다.
<어디서 어떻게>
RNA가 DNA 실 가닥 중 하나에 결합하여 상호 보완적인 R- 루프 구조가 되는 DNA 영역에서 RNA가 m6A에 의해 화학적으로 변형되면 DNA 안정성이 변경된다. “여러 연구 단체들은 현재 이것이 DNA 분자에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 연구하기 위해 협력하고 있습니다. 우리는 이미 R-루프 영역이 활성 유전자를 포함하는 DNA의 배열과 연관되어 있으며 이것이 염색체 파괴와 유전 정보의 상실로 이어질 수 있다는 것을 알고 있습니다.”라고 Klungland는 설명한다.
<오슬로 대학교의 새로운 연구 분야>
일반적으로 후생유전자 조절은 DNA와 단백질의 동적 변형, 이른바 후생유전자 변형 등을 조사함으로써 연구된다. 그 수정들은 기본 유전 코드를 바꾸지 않고 유전자를 켜거나 끌 수 있다. 10년도 채 되지 않아, RNA에도 동적 변형이 존재하며 유전자 조절에 중요한 역할을 한다는 것이 발견되었다.
<중요 변형>
mRNA에 대한 가장 일반적인 변형은 6-메틸라데닌(m6A)이다. 이 수정이 세포와 모델(비인간) 유기체의 생존에 필수적인 것으로 밝혀졌다. 지난 5년 동안, RNA 변형에 대한 연구량이 엄청나게 증가했다. 즉, 상전역학이라고 불리는 분야다. 이 연구 분야의 첫 번째 연구 중 하나는 시카고, 베이징, 오슬로의 연구 그룹들 간의 협력의 결과였다.
(원문) Modified RNA has a direct effect on DNA
An article titled “m6A RNA modification as a new player in R-loop regulation,” by the Dynamic Gene Regulation research group led by Arne Klungland at IMB, was published in the January edition of Nature Genetics.
Following a new collaboration between UiO and research groups in Nottingham and Oxford, it has now been revealed that RNA has a direct effect on DNA stability, according to Professor Klungland’s research.
He believes the discovery will provide the health service with an important tool, since many studies have shown that the regulation of modifications to RNA is important for the development of cancer.
If genes that are important for the chemical compound 6-methyladenine are completely removed, this results in neurodegeneration in both mice and humans.
Where and how
In areas of DNA where RNA binds to one of the DNA threads in such a way that the complementary DNA thread becomes the sole thread (R-loop structures), the DNA stability will change if RNA is chemically modified by m6A.
“Several research groups are now working together to study what effect this can have on the DNA molecule. We already know that R-loop areas are associated with sequences of DNA containing active genes and that this can lead to chromosomal breakage and the loss of genetic information,” explains Klungland.
Credit: University of Oslo
New field of research
Normally, epigenetic gene regulation is studied by examining dynamic modifications of DNA and proteins—so-called epigenetic modifications. The modifications can turn genes on or off without changing the underlying genetic code.
Less than 10 years ago, it was discovered that dynamic modifications also exist in RNA and that these have an important role to play in gene regulation
Important modification
The most common modification is on mRNA is 6-metyladenin (m6A). It has now been shown that this modification is essential for the survival of cells and model (non-human) organisms.
Over the last five years, there has been an enormous increase in the amount of research into RNA modifications—a field called epitranscriptomics.
One of the first studies in this field of research was the result of a collaboration between research groups in Chicago, Beijing and Oslo (Zheng, Dahl et al., Molecular Cell, 2012, 49, 18-29).
(출처)