[세포공학] 세포 퇴화와 관련된 유전자의 탐색과 이를 이용한 불멸화 세포주의 개발과 응용

1. 세포 퇴화의 개념과 메커니즘

세포 퇴화는 세포가 자신의 정상적인 기능을 상실하고 노화 또는 노쇠 상태에 이르는 과정을 의미한다. 이는 생물체의 성장, 유지, 복구 과정에서 자연스럽게 일어나며, 세포의 손상과 복구 능력 저하가 주 원인이다. 대표적으로 인간의 피부세포는 약 50~70회 정도 분열 후에 분열능력을 잃는 것으로 알려져 있으며, 이 과정은 텔로미어 단축과 밀접하게 연관되어 있다. 텔로미어는 염색체 끝에 위치한 반복서열로 세포 분열이 반복될수록 점차 단축되며, 일정 길이 이하로 떨어지면 세포는 분열 정지 또는 세포주기 정지 상태에 들어간다. 이외에도 세포 내 산화 스트레스 증가, DNA 손상, 단백질 변성, 미토콘드리아 기능 저하 등이 세포 퇴화의 핵심 기제이다. 예를 들어, 2003년 연구에 따르면 노화 세포는 활성산소종(ROS)이 증가하며, 이로 인해 DNA 손상과 노화 관련 유전자 발현 변화가 촉진된다고 보고되었으며, 활성산소종 농도는 30~50대에 이르러 2배 이상 증가하는 것으로 나타났다. 또한, 세포의 퇴화는 종종 종양 억제 유전자 또는 노화 유전자의 변화와도 연관이 된다. p53, p16INK4a 같은 유전자는 세포 노화와 죽음을 …