얼마 전까지만 해도 chromatin의 구조가 transcription에 영향을 준다는 사실을 인정하는 사람들은 몇 안되었다. 반면에 promoter와 조절유전자들은 조작의 용이성으로 DNA가 nucleosome과 결합하는 과정은 무시된 채 in vivo에서 연구되었다. Histone이나 그 외의 DNA와 관련된 단백질이 없는 상태에서 naked DNA만으로 in vitro에서transcription에 관한 연구가 진행되었다. 이렇듯 chromatin의 영향이 큼에도 불구하고 transcription연구 분야에서 제외 된 데에는 이유가 있다.
첫째로는 in vivo상태에서는 많은 chromatin-remodeling complexes가 DNA를 조절하여 주면서 DNA가 nucleosomes에 결합되거나 chromatin의 구조적인 영향 등을 극복하게 하였다. 둘째로는 transcription이 2단계를 거쳐 일어나는데, chromatin의 unfolding과 RNA polymerase II promoters의 연이은 작용으로 볼 수 있다. 이 모든 작용들은 in vivo에서는 연쇄적으로 일어나서 naked DNA만으로의 실험도 가능케 했던 것이다.
현재까지 chromatin의 transcription연구는 주로 nucleosome의 역할에 치중되어 왔다. Nucleosome core입자와 histone octamer의 x-ray 관찰에 의하면 'histone fold'와 'histone tail'이 존재한다.
Histone fold는 histone끼리 연결하고 그 축 주변을 감는 DNA와 밀접한 관계가 있다. 반면에 histone tail의 역할은 histone modification에 있다. 다시 말해서 acetylation, phosphorylation, methylation, ubiquitination과 관련이 있다. 즉 histone fold는 chromatin 유지에 관련이 있고, histone tail은 변화에 관련 있다.
Histone의 modification은 더 이상은 단지 nucleosome의 이야기가 아니다. 이 modification에 의하여 유전자 기능이 변화하고 결국에는 epigenetic effects까지 보인다. 현재까지 연구로는 이러한 결과들은 histone의 modification이 chromatin의 구조상의 변화를 가져왔거나 histone modification이 특정 단백질의 tag 역활을 한다는 주장들이다.
이처럼 현재까지는 in vitro 연구가 집중적으로 되었다. 하지만 이와 같은 연구들은 통합적인 작용들의 관찰이 용의 하지 못하다. 따라서 저자는 natural chromatin templates를 사용한 in vivo에서의 연구가 필요하다고 제시하고 있다.
Current Opinion in Genetics and Development 2002, 12:249-251 USA
By Roger D Kornberg and Yahli Lorch
출처: Current Opinion in Genetics and Development 2002, 12:249-251
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