내분비 교란 물질에 의한 체외 에피유전적 변이 유발: 분자 메커니즘에 대한 통찰

المفاهيم الأساسية

내분비 교란 물질 노출은 세포 유형에 따라 다른 에피유전적 변이를 유발하며, 이는 관련 호르몬 수용체 발현 및 유전체 내 호르몬 반응 요소 위치와 관련이 있다. 또한 노출된 세포가 세포 운명 전환을 거치는 동안 에피유전적 변이의 대부분이 교정되지만, 일부는 세대 간 전달될 수 있다.

الملخص

이 연구는 내분비 교란 물질 비스페놀 S(BPS)에 노출된 다양한 세포 유형(배아줄기세포, 체세포, 생식세포)의 에피유전체 및 전사체 변화를 분석하였다.

주요 결과:

1. BPS 노출에 따른 에피유전적 변이와 유전자 발현 변화는 세포 유형에 따라 차이가 있었다. 배아줄기세포와 체세포에서는 증강자 영역의 변이가 많았지만, 생식세포에서는 프로모터 영역의 변이가 많았다. 이는 세포 유형별 호르몬 수용체 발현 차이와 관련이 있었다.
2. BPS에 의해 유발된 일부 에피유전적 변이와 유전자 발현 변화는 배아줄기세포에서 생식세포로의 세포 운명 전환 과정에서도 유지되었다. 그러나 대부분의 특정 변화는 새로운 변화로 대체되었다. 이는 내분비 교란 물질 노출이 염색질 구조를 교란시켜 이후 세포 운명 전환 과정에서 새로운 에피유전적 변이를 유발할 수 있음을 시사한다.
3. BPS 노출에 의해 유발된 일부 에피유전적 변이와 유전자 발현 변화는 호르몬 수용체 발현 및 관련 반응 요소 존재와 무관하게 나타났다. 이는 내분비 교란 물질이 전형적인 내분비 신호 경로 외에도 비전형적인 경로를 통해 에피유전적 변이를 유발할 수 있음을 보여준다.

الإحصائيات

BPS 1 μM 노출 시 배아줄기세포에서 38,105개의 차별적 메틸화 부위(DMCs)가 발생했다.
BPS 노출 후 배아줄기세포에서 유발된 1,637개의 차별적 발현 유전자(DEGs) 중 138개(8.4%)만이 이후 생식세포로 분화된 세포에서도 유지되었다.
생식세포에서 BPS 노출에 의해 유발된 1,437개의 DEGs는 세포 주기 및 세포 사멸 관련 경로에 관여하는 유전자들이었다.

اقتباسات

"BPS 노출에 의해 유발된 일부 에피유전적 변이와 유전자 발현 변화는 호르몬 수용체 발현 및 관련 반응 요소 존재와 무관하게 나타났다."
"내분비 교란 물질 노출이 염색질 구조를 교란시켜 이후 세포 운명 전환 과정에서 새로운 에피유전적 변이를 유발할 수 있음을 시사한다."

الرؤى الأساسية المستخلصة من

Endocrine disruptor-induced epimutagenesis in vitro: Insight into molecular mechanisms

by Lehle,J. D.,... في www.biorxiv.org 01-05-2024

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.01.05.574355v3

استفسارات أعمق

내분비 교란 물질에 의한 에피유전적 변이 유발 기전에 있어 세포 유형 간 차이가 나타나는 이유는 무엇일까?

내분비 교란 물질에 의한 에피유전적 변이 유발 기전에서 세포 유형 간 차이가 나타나는 이유는 여러 요인에 기인합니다. 먼저, 각 세포 유형은 유전자 발현 패턴, 염색체 구조, DNA 메틸레이션 수준, 염색질 접근성 등에서 차이를 보입니다. 이러한 차이로 인해 내분비 교란 물질이 각 세포 유형에 미치는 영향이 다를 수 있습니다. 또한, 세포 내에서 발생하는 신호전달 경로나 호르몬 수용체 발현도 세포 유형 간 차이를 유발할 수 있습니다. 예를 들어, 호르몬 수용체 발현이 다른 세포 유형에 따라 다르면 내분비 교란 물질이 유발하는 에피유전적 변이도 다를 수 있습니다. 따라서, 세포 유형 간 차이는 내분비 교란 물질에 의한 에피유전적 변이 유발 기전에서 중요한 역할을 합니다.

내분비 교란 물질 노출이 세포 운명 전환 과정에서 새로운 에피유전적 변이를 유발하는 구체적인 기전은 무엇일까?

내분비 교란 물질 노출이 세포 운명 전환 과정에서 새로운 에피유전적 변이를 유발하는 구체적인 기전은 여러 가지 요인에 의해 결정됩니다. 먼저, 노출된 세포의 초기 상태와 유전자 발현 패턴이 새로운 에피유전적 변이를 유발하는데 중요한 역할을 합니다. 노출된 세포가 특정 유전자의 발현을 억제하거나 촉진시키면 해당 유전자 주변의 에피유전적 변이가 발생할 수 있습니다. 또한, 노출된 세포의 염색체 구조나 DNA 메틸레이션 수준의 변화도 새로운 에피유전적 변이를 유발할 수 있습니다. 노출된 세포가 특정 신호전달 경로나 대사 경로에 영향을 받으면 이로 인해 새로운 에피유전적 변이가 발생할 수 있습니다. 따라서, 내분비 교란 물질이 세포 운명 전환 과정에서 새로운 에피유전적 변이를 유발하는 구체적인 기전은 다양한 세포 내 요인들의 상호작용에 의해 결정됩니다.

내분비 교란 물질에 의한 에피유전적 변이가 세대 간 전달되는 과정에서 어떤 요인들이 작용하는지 알아볼 필요가 있다.

내분비 교란 물질에 의한 에피유전적 변이가 세대 간 전달되는 과정에서 여러 요인들이 작용합니다. 먼저, 세포 내에서 발생한 에피유전적 변이가 생식세포에 영향을 미치면 이는 다음 세대로 전달될 수 있습니다. 또한, 세포 운명 전환 과정에서 발생한 에피유전적 변이가 생식세포로 전달되면 이 또한 세대 간 전달을 통해 영향을 미칠 수 있습니다. 또한, 세대 간 전달되는 에피유전적 변이는 생식세포의 발생 및 발달 과정에서의 유전자 발현에 영향을 줄 수 있으며, 이는 후속 세대에서도 지속적인 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서, 내분비 교란 물질에 의한 에피유전적 변이가 세대 간 전달되는 과정에서는 세포 내 변화, 세포 운명 전환, 생식세포의 발생 및 발달 등 다양한 요인들이 작용하여 영향을 미칠 수 있습니다.