세포의 행동은 주로 자신의 유전자의 영향과 세포의 정상적인 기능을 유지하는 화학반응, 즉 신진대사를 포함한 두 가지 요인에 의해 결정된다. 신진대사는 크게 두 가지 목적이 있다: 고에너지 건반을 깨고 몸에 에너지를 공급하는 것이다. 세포를 만드는 데 필요한 모든 화합물.
생물체의 게놈을 탐구하는 것은 생물체의 완전한 DNA' 청사진' 을 그리는 것과 같다. 이 "청사진" 은 특정 생물체의 모양 등을 포함한 풍부한 정보를 사람들에게 제공할 수 있다. 하지만 지금은 이 그림이 완전하지 않다. 어려운 점은 어떤 유전자가 다른 유전자나 DNA 의 어느 부위에 의해 조절될 수 있고, 모레 요인에 의해 변할 수 있다는 점이다. 예를 들어, 일부 작은 분자가 DNA 사슬에 붙어 스위치처럼 유전자 표현을 바꿀 수 있다는 것이다.
이전 연구에 따르면 대사망도 유전자에서 조절 작용을 할 수 있다. 대사망은 생물 체내의 일련의 생화학 반응의 총칭이다. 이러한 반응은 주로 세포가 섭취하는 영양소에 달려 있다. 이 영양소들은 설탕, 아미노산, 지방산, 비타민을 포함하며 우리가 매일 먹는 음식에서 얻을 수 있다.
국제 연구팀, 케임브리지 대학의 마르쿠스 박사와 프란시스? 크릭 연구소의 지도하에 이 상황의 정도가 검증되었고, 대사가 세포의 가장 기본적인 기능에서 중요한 역할을 분명히 했다. 그들의 실험 대상은 여전히 효모 세포이다. 효모는 대규모 실험의 이상적인 모델이다. 동물 모델보다 조작이 훨씬 간단하기 때문에, 그것의 많은 중요한 유전자와 기본 세포 메커니즘은 동물과 인간의 것과 같거나 매우 유사하기 때문이다.
연구원들은 효모 세포의 주요 대사물 수준을 통제하고 이러한 변화가 유전자 행동과 유전자 표현 산물에 미치는 영향을 탐구한다. 그 결과, 세포 대사의 변화는 유전자의 약 80% 의 행동과 그 산물의 표현에 영향을 줄 수 있는 것으로 나타났다.
마르쿠스 박사는 "세포 대사가 세포 자체에서 작용하는 역할은 우리가 이전에 생각했던 것보다 훨씬 더 중요하다" 고 설명했다. "세포가 섭취하는 영양은 거의 모든 유전자에 영향을 줄 수 있다. 사실, 많은 경우, 이 효과는 매우 분명합니다. 세포의 신진대사를 바꾸면 유전자의 표현이 완전히 바뀔 수 있다.
"전통적으로 유전자는 영양분을 중요한 분자로 분해하는 과정을 통제한다고 생각한다. 하지만 이제는 영양소의 분해도 유전자의 표현에 영향을 미친다는 것을 잘 알고 있다. "
연구원들은 이 발견이 특정 약물에 대한 인체의 반응을 이해하는 등 광범위한 영향을 미칠 수 있다고 생각한다. 예를 들어, 암 치료에서 종양 세포는 다양한 유전자 돌연변이를 형성하여 세포 내 대사 네트워크를 근본적으로 변화시킵니다. 반면 대사망의 변화는 자신의 유전자 행동에 영향을 미칠 수 있다. 이것은 왜 어떤 약이 어떤 사람에게 효과가 없는지 설명할 수 있다.
우리의 연구 결과는 과학자들에게도 중요한 의미가 있다. "라고 마르쿠스 박사는 말했다. "생물 실험이 실험 조건 하에서 반복할 수 없을 때, 우리는 종종 부주의한 연구자를 탓한다. 그러나 가능한 원인은 신진대사의 작은 차이가 실험 결과를 바꿀 수 있기 때문이다. 우리는 대사 오차를 더 잘 통제할 수 있도록 더 완벽한 실험실 절차를 세워야 한다. 이것은 우리가 더 좋고 믿을 수 있는 실험을 설계하는 데 도움이 될 것이다. "