1. DNA 서열과 크로마틴 상태를 구분하기

후성유전 조절은 DNA 염기서열을 바꾸지 않고 유전자 활동에 영향을 주는 크로마틴 관련 기구를 다룹니다. 뉴클레오솜은 히스톤 단백질 코어에 DNA가 감긴 구조이며, 전사에 관여하는 단백질의 접근성과 연결됩니다. 열린 상태는 대체로 활발한 전사와, 응축된 상태는 억제와 관련되지만 한 표지만으로 모든 유전자의 켜짐·꺼짐을 결정할 수는 없습니다. 어떤 상태가 세포분열 뒤 유지되는지와 부모에서 자손으로 전달되는지는 서로 다른 질문입니다.

2. 표지, 읽기, 재배열은 같은 작업이 아니다

DNA 메틸화의 대표적인 예는 CpG의 시토신에 메틸기가 붙는 것입니다. 히스톤 아세틸화·메틸화는 DNA가 아니라 히스톤에 붙는 표지입니다. 아세틸전이효소는 아세틸기를 붙이고 HDAC는 제거합니다. 아세틸화는 흔히 전사 활성과 연관되지만, 탈아세틸화가 모든 유전자에서 자동으로 전사를 중단시키는 것은 아닙니다.

히스톤 메틸화도 위치를 함께 읽어야 합니다. Allis와 Jenuwein의 2016년 리뷰는 H3K9me3와 H3K4 메틸화를 각각 억제와 활성에 관련된 예로 설명합니다. ‘메틸화가 많다’만으로는 DNA 메틸화인지, 어느 히스톤의 어느 잔기인지 알 수 없습니다. ATP 의존적 크로마틴 리모델링은 뉴클레오솜의 배치나 접근성을 바꾸는 별도 기구입니다. 화학 표지를 붙이는 일과 뉴클레오솜을 재배열하는 일을 같은 의미로 쓰면 설명이 흐려집니다.

3. MeCP2 실험으로 연결을 읽기

Nan, Ng, Johnson 등의 1998년 논문은 메틸화 DNA를 인식하는 MeCP2의 전사 억제 영역과 mSin3A·HDAC를 포함한 복합체의 연관성을 보고했습니다. 탈아세틸화 억제제 trichostatin A가 실험계의 억제를 완화한 결과는 DNA 표지를 읽는 단백질과 탈아세틸화가 연결될 수 있음을 뒷받침합니다. 논문의 설명에는 히스톤뿐 아니라 다른 단백질의 탈아세틸화 가능성도 포함됩니다. 따라서 ‘DNA에 메틸기가 붙으면 직접 물리적으로 막혀 꺼진다’보다, 표지 인식과 단백질 복합체의 작용을 연결하는 설명이 적절합니다.

가령 어떤 세포에서 DNA 메틸화와 낮은 RNA 양이 함께 관찰됐다고 가정하면, 두 측정은 연관성을 보여줍니다. 그것만으로 MeCP2가 원인이라는 결론은 나오지 않습니다. 관련 단백질의 결합, 기능을 바꿨을 때의 전사 반응 같은 별도 증거를 살펴야 합니다. 이 가상 판독 예는 실제 실험 결과가 아닙니다. Allis와 Jenuwein도 후성유전체 변화가 원인인지 결과인지 구분할 필요를 강조합니다. 이 분자 기전 연구는 암 검진의 정확도나 치료 효과를 평가한 임상시험이 아닙니다.

4. 출처