불로장생의 희망, 텔로미어 연구가 기대된다 [지식용어]

[시선뉴스 정유현] 텔로미어가 네티즌들 사이에서 화제다. 텔로미어가 짧아질 수 록 일찍 늙는다는 최근 한 방송의 보도 때문이다. 텔로미어(telomere, 말단소체)란 그리스어 ‘텔로스’(끝)와 ‘메로스’(부분)의 합성어로, 세포 속의 염색체 양 끝에 존재하는 부분을 가리킨다.

텔로미어는 1930년에 과학자 바바라 매클린톡에 의해 발견됐다. 바바라 매클린톡은 현미경 관찰 실험을 통해 말단부분이 제거된 염색체는 세포분열시 DNA를 복제하지 못하고 서로 엉겨 붙는 현상을 관찰하였는데, 비슷한 현상을 관찰했던 헤르만 뮬러는 이 말단부분을 그리스어로 끝부분을 의미하는 텔로미어로 명명한 것이다.

1970년도에 과학자 제임스 D. 왓슨은 처음으로 세포가 계속분열을 반복하다보면 DNA의 말단 부분인 텔로미어의 길이가 짧아진다고 주장했다. 이 때문에 우리는 나이가 들수록 체세포의 분열 수가 줄어들고, 노화가 진행된다는 것이다. 이때부터 텔로미어는 노화 및 생명연장에 영향을 끼치는 염색체로서 과학자들에게 집중 관심을 받게 된다.

그리고 1980년도에 이르러 드디어 텔로미어는 엘리자베스 블랙번과 잭 쇼스탁에 의해 그 구조가 밝혀지게 된다. 텔로미어에는 CCCCAA라는 특정한 염기서열이 반복적으로 나타나곤 하는데, 만약 텔로미어가 이처럼 특별한 구조를 이루지 못하면 시간이 지나 세포가 짧아지면서 유전자가 붙어버리는 상황이 발생할 수 있다. 또 이 상태에서 세포가 분열하면 암세포가 될 우려가 있다고 한다.

하지만 영리한 텔로미어는 이를 방지하기 위해 스스로 죽거나 세포 노화를 일으켜 세포분열을 정지시키는 역할을 하고 있었다. 이런 텔로미어의 작용 때문에 어린 아이들은 다쳐도 많은 세포분열을 통해 빨리 회복한다. 그러나 노화가 된 어른들은 짧아진 텔로미어 때문에 많은 세포분열을 하지 못해 회복이 더딘 것이다.

따라서 처음부터 긴 텔로미어를 가지고 있는 사람의 경우 그 만큼 많은 세포분열이 일어날 수 있는 기간이 연장되기 때문에 텔로미어가 길면 장수하고, 반대로 텔로미어가 짧으면 생명이 짧다는 말이 나오게 되었다.

그런데 염색체 끝을 보호하면서 세포의 노화를 억제하는 효소가 발견됐으니, 바로 블랙번과 캐롤 그레이더가 발견한 텔로머라이제(telomerase)'다. 따라서 텔로머라이제를 늘려주면 그 만큼 우리의 수명도 연장될 수 있다는 의미다.

단세포 생물이 늙어죽지 않는 이유도 텔로머라이제가 분열할 때마다 줄어드는 텔로미어를 늘려주기 때문이다. 하지만 아쉽게도 정상 생명체 세포에서는 대부분 텔로머라이제가 없고, 만약 텔로머라이제를 몸 속에 투입한다 하더라도, 암 발병률이 높아지는 무서운 단점이 있어 쉽게 몸 속에 투입하지 못한다. 그러나 만약 앞으로 이에 대한 연구가 더 진행되서 텔로머라이제를 정상세포에 적용할 수 있다면 수명 연장은 물론 불로장생의 꿈을 이룰 수도 있지 않을까. 텔로미어와 텔로머라이제에 대한 연구가 더욱 기대되는 이유다.