바소체

1. 개요

바소체는 두 개의 X 염색체를 가진 세포에서 발견되는 불활성화된 X 염색체로, X 염색체 불활성화를 통해 형성된다. X 불활성화는 X 불활성화 중심(Xic)에서 시작되며, Xist와 Tsix 유전자가 중요한 역할을 한다. Xist는 비활성 염색체를 코팅하고, 히스톤 변형 및 DNA 메틸화를 통해 유전자 발현을 억제하여 바소체를 형성한다. 바소체는 성 결정에 중요한 역할을 하며, 유전 질환 및 암 연구에 기여할 수 있다.

2. 기작 (Mechanism)

일반적으로 여성은 세포 하나에 단 한 개의 바소체를 갖고 있고, 반대로 일반적인 남성은 갖고 있지 않다. 대부분의 인간 여성과 같이 두 개의 X 염색체를 가진 사람은 체세포당 하나의 바소체를 가지며, 대부분의 인간 남성과 같이 하나의 X 염색체를 가진 사람은 바소체를 가지지 않는다.

유방암 환자에게서 바소체의 X 염색체 재활성화가 관찰되기도 한다. 한 연구에 따르면 유방암의 바소체 빈도가 건강한 대조군보다 유의하게 낮았으며, 이는 한때 비활성화되었던 X 염색체의 재활성화를 나타낸다.

2.1. X 염색체 불활성화

일반적인 포유류의 X 염색체 불활성화는 동원체 근처에 있는 Xic(X 염색체 불활성화 센터)에서 시작된다. 이 중심부분은 12개의 유전자를 포함하고 있으며, 이 중 Xist와 Tsix 유전자가 X 염색체 불활성화 과정에 중요한 역할을 한다.

Xist와 Tsix의 기능은 서로 반대되는 기능을 하는 것으로 보인다. X 염색체 비활성화 과정에서 Tsix 발현이 감소하면 Xic 주변의 Xist 발현 수준이 증가한다. 반면 활성화된 X 염색체에서는 Tsix의 발현 수준이 유지되어 Xist의 발현 수준은 낮게 유지된다. 이러한 변화로 인해 Xist는 미래의 비활성 염색체를 코팅하기 시작하여 Xic에서 퍼져나가게 된다.

2.2. 불활성화 이후의 변화

Xist와 Tsix의 역할은 서로 반대되는 것으로 보인다. 미래의 비활성 X 염색체에서 Tsix 발현이 손실되면 Xic 주변의 Xist 수준이 증가한다. 한편, 미래의 활성 X에서는 Tsix 수준이 유지되므로 Xist의 수준은 낮게 유지된다. 이러한 변화로 인해 Xist가 미래의 비활성 염색체를 코팅하기 시작하여 Xic에서 퍼져나가게 된다.

이는 선택의 메커니즘을 구성하며, 바소체의 콤팩트한 상태를 확립하기 위한 다운스트림 프로세스를 허용하는 것으로 생각된다. 이러한 변화에는 히스톤 변형, 즉 히스톤 H3 메틸화 (예: Xist에 의해 모집되는 PRC2에 의한 H3K27me3) 및 히스톤 H2A 유비퀴틴화뿐만 아니라 DNA 자체의 직접적인 변형( CpG 부위의 메틸화)이 포함된다. 이러한 변화는 비활성 X 염색체에서 유전자 발현을 비활성화하고 바소체를 형성하기 위한 압축을 가져오는 데 도움이 된다.

3. 바소체의 재활성화

바소체의 X 염색체 재활성화도 가능하며, 유방암 환자에게서 관찰되었다. 한 연구에 따르면 유방암의 바소체 빈도가 건강한 대조군보다 유의하게 낮았으며, 이는 한때 비활성화되었던 X 염색체의 재활성화를 나타낸다.

4. 의의

바소체는 성결정에 중요한 역할을 한다. 바소체 연구는 유전 질환 및 암 연구에 기여할 수 있다.