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탈아미노기 효소 기반 크로마틴 footprinting: DAF-seq, ACCESS-ATAC 및 최신 기술 소개

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단 하나의 C-to-T 전환으로 단분자 에피게노믹스 혁신하기 유전자의 조절 방식은 정상적인 발달부터 질병에 이르기까지 모든 것을 결정합니다. 정상적인 유전자 조절은 인핸서(enhancer)나 프로모터(promoter)처럼 선형 DNA 상에서 수 kilobase 떨어져 있을 수 있는 핵심 요소들에 여러 단백질이 조율되어 결합함으로써 통제됩니다.    기존의 절단 기반 분석법(MNase-, DNase I-, ATAC-seq)은 단백질이 결합된 DNA가 보호된다는 점을 이용해 접근 가능한 DNA 영역을 확인해왔습니다. 그러나 이러한 방법들은 동일한 개별 DNA 가닥 상에서 일어나는 다중 결합 이벤트를 연결하지 못하는 한계가 있었습니다. 최근 등장한 DNA 메틸전이효소 기반 방법들(Fiber-seq, SAMOSA 등)은 DNA 가닥을 보존하여 개별 가닥의 공동 결합을 감지할 수 있지만, PCR과 호환되지 않아 상당한 양의 시작 물질(starting material)이 필요합니다.    이러한 한계를 극복하기 위해, 이중쇄 DNA 탈아미노기 효소(dsDNA deaminase)를 기반으로 한 접근성 매핑 방법들이 에피게노믹스 분야에서 큰 주목을 받고 있습니다.  탈아미노기 효소 기반 크로마틴 footprinting의 작동 원리 • 표지 방식: 탈아미노기 효소 기반 방법에서는 세포핵을 비특이적 dsDNA 탈아미노기 효소와 함께 배양합니다.    • C-to-T 전환: 이 효소는 접근 가능한 시토신(cytosine)을 우라실(uracil)로 변환하며, 이는 이후 PCR 과정에서 U-to-T로 전환되어 C-to-T 전환(또는 반대쪽 가닥의 G-to-A 전환)을 일으킵니다.    • 보호된 영역: 전사 인자(TF)나 뉴클레오솜에 감긴 DNA에 의해 결합된 시토신은 탈아미노화로부터 보호됩니다.    • 데이터 해석: 시퀀싱 후, 이러한 C-to-T 돌연변이는 열려 있거나 보호되지 않은...