미국·텍사스주 휴스턴 - 베일러의대 니콜라스 캇사니스(Nicholas Katsanis) 박사와 국제컨소시엄 연구팀은 섬모유전자 RPGRIP1L(retinitis pigmentosa GTPase regulator-interacting protein-1 like)의 변이가 메켈·그루버증후군(MKS) 등의 섬모관련 질환에서 나타나는 망막변성과 관련한다고 Nature Genetics에 발표했다.

한 쌍의 대립유전자 중의 이상 열성유전자가 호모로 되면 발현되는 유전병으로 탈뇌(脫腦)?다지(多指)?다포낭신(多胞囊腎) 등의 여러 증상이 몸의 각 부위에서 나타난다.
 
수식유전자가 표현형 바꿔

특정 유전자의 변이로 발생한 장애와 질환의 특징?패턴?타입?중증도 등의 표현형은 환자의 유전적 배경에서 영향을 받는 경우가 있다.

그 원인의 하나는 변이유전자와 상호작용하여 그 표현형을 수식하는 수식유전자(Modifier Gene) 등 제2 유전자의 관여와 그 다형성이다.

망막변성증은 망막 신경세포의 유전자 이상 때문에 발생하는 유전병으로 장애의 형태와 중증도는 다양하다고 알려져 있다.

캇사니스 박사가 발표한 섬모 프로테옴재배열 결정연구 결과에 따르면 메켈그루버증후군과 주베르증후군에서 RPGRIP1L이 변이되는 것으로 나타났다.

또 다른 유전자의 변이로 인한 섬모질환자의 망막변성과 RPGRIP1L의 변이가 관련한다는 사실, 그리고 RPGRIP1L이 RPGR(결손되면 망막변성 야기)과 생화학적으로 상호작용하는 수식유전자라는 사실이 밝혀졌다.
 
섬모기능과 중증 유전병에 관련

이번 연구는 세포 융모의 결함과 관련한 장애를 가진 환자의 시력 상실의 다양한 원인을 설명할 수 있을 뿐만 아니라 다른 유전병에서 나타나는 유사한 수수께끼를 풀기 위한 청사진도 제공한다.

융모유전자와는 다른 유전자의 변이로 인해 발생한 유사 질환 환자가 RPGRIP1L에 특정 변이를 가졌을 경우 망막에 더 심한 변성으로 고통받으며 시력을 잃게 된다.

공동연구자인 베일러의대 안과?내과?소아과?분자인류유전학 리처드 루이스(Richard Lewis) 교수는 "다지증, 색소성망막염, 천식, 비만증, 신장애 등 다발증후군인 바르데 비들증후군(BBS)과 유사한 이 장애는 단일 유전자가 다른 2만 5천개 유전자 발현에 어떤 영향을 주는지 이상하게 생각하는 사람이 적지 않을 것'이라고 말했다.

교수는 BBS가 단일 유전자에 의한 열성질환이 아니라 표현형을 나타내는데 3가지 아렐 변이가 필요한 복잡한 질환이라는 사실을 최초로 보고한 연구자다.

지금까지 이 장애와 관련한 14개의 변이유전자 대부분을 발견한 교수는 "대부분은 융모의 구조나 기능과 관련이 있다"고 말한다. 융모는 세포 표면에 있는 작은 털모양의 구조로서 세포 중 속에서도 물건을 이동시키거나 감각활동을 돕는데 중요한 역할을 한다.

교수는 "세포로 물건을 운반하는 기능을 억제시키면 어떤 장애의 중증도에도 영향을 준다. 어떤 유전자의 변이가 구조와 상하 이동을 바꾸고, 또 하나의 유전자 변이가 속도를 바꾼다. 그리고 그 유전자의 산물이 바뀌면 단백질의 상호작용이 바뀌고 결국에는 환자 시력에 영향을 준다"고 설명한다.

교수는 유전성질환의 표현형을 수식하는 유전자와 단백질의 연구에서는 다방면에 걸친 전문분야에서의 접근이 중요하며 임상의사 외에 다른 세포?조직에서의 유전자와 그 산물의 기능 해명을 목표로 하는 연구자의 협력이 필요하다고 말한다.