분자유전학실험실 (단국대학교 분자생물학과)



 이성욱 ( 2009-06-23 11:57:51 , Hit : 5386
 세포핵 내에 존재하는 ncRNA를 개별적으로 분해하는 방법 개발

KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2009-06-20

  
21 세기에 접어들면서 사람이나 마우스 게놈의 대부분을 차지하는 기능 불명의 RNA군들이 다수 보고되고 있는데, 이 RNA군들에는 그 생물 고유의 것들도 포함하고 있어, 그 존재 이유 등에 대해서 점차 주목을 끌고 있다. 지금까지의 유전자 발현의 개념에서는 DNA의 배열 정보가 mRNA에 전사되어 그것이 단백질의 아미노산 배열 정보로 번역되게 되어 있었지만, 새롭게 발견된 RNA군은 단백질의 아미노산 배열 정보를 코드하지 않는 「noncoding RNA」(ncRNA)로서 그것 자신이 다른 기능을 가지고 있는 것으로 생각되고 있다. 즉, ncRNA는 새로운 양식에서 중요한 조절 기능을 담당하고 있다고 생각되지만, 그 기능은 거의 밝혀지지 않고있는 실정이며, 이로 인해, ncRNA의 기능 해명에 의해 재생 의료, 신약개발 , 진단 등의 기술개발에 새로운 시점이 나타나는 것은 아닌가 하는 기대가 높아지고 있다.

이에, 일본의 산업기술 종합 연구소 바이오메디시날 정보 연구 센터 기능성 RNA 공학팀 히로세 테츠로 연구팀은 사람이나 마우스의 배양 세포의 핵 내에 다수 존재하는 기능 불명의 RNA를 개별적으로 분해해, 그 RNA의 기능 해명에 다가갈 수 있는 방법을 개발했다.

고등동물의 세포핵 내에는 그 기능을 알 수 없는 ncRNA(noncoding RNA)가 다수 발견되고 있지만, 지금까지 그 기능을 간단하게 해명할 방법이 없었다.

이번에 개발한 방법은 기능을 해명하고 싶은 RNA의 배열에 대응하는 단일사슬 antisense DNA를 화학 합성해, 세포핵 내에 도입하는 것인데, 세포핵 내에의 도입은 electroporation을 이용해 효율적으로 할 수 있었다. 도입된 antisense DNA는 핵 내의 기능을 해명하고 싶은 RNA와 특이적으로 결합해 하이브리드(hybrid) 이중사슬(chimeric antisense oligonucleotides (ASO))을 형성한다. 그러면, 핵 내에는 DNA-RNA 하이브리드(hybrid) 이중사슬 중 RNA 사슬을 분해하는 효소(RNase H)가 존재하므로, 겨냥한 RNA만이 분해되며, 분해 전후 세포의 생물 기능을 비교함으로써 그 RNA의 기능 해명을 연구할 수 있다.

따라서, 이 기술에 의해 처음으로, 세포핵 내에 존재하는 다수의 RNA를 개별적으로 기능 해석하는 길이 열렸다고 할 수 있으며, 앞으로 이 기술을 이용하여 여러 가지 질병의 원인 해명이나, 새로운 신약 개발에 공헌하는 일도 기대된다.

본 연구의 성과는 국제 RNA 학회잡지인 「RNA」전자판(6월 17일자)에 게재되었다.







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