분자유전학실험실 (단국대학교 분자생물학과)



 정흥수 ( 2003-09-30 15:53:49 , Hit : 4369
 RNAi 연구시 유의사항 : 비특이적 인터페론 반응

RNAi 연구시 유의사항 : 비특이적 인터페론 반응
2003-09-30 생명과학  


가히 혁명적이라고 할 수 있는 RNA interference(RNAi) 실험 방법은 유전자 조절 연구의 방법을 완전히 바꾸어 버린 유전자 기능연구와 유전자 치료 분야에서 하늘이 내린 수단으로 여기졌다. 하지만 지금은 RNAi의 능력에 대하여 다시 한번 잘 생각해 볼 때이다.

최근에 저명 학술지 “Nature”에 소개된 두 편의 연구 {(Sledz, C. A. Activation of the interferon system by short-interfering RNAs. Nature Cell Biol.(10.1038/ncb1038)와 Bridge, A. J. et al. Induction of an interferon reponse by RNAi vectors in mammalian cells. Nature Genet. 34, 263-264(2003))에 의하면 화학적으로 합성되었든 벡터에 의해서 세포 내에서 전사되었든, 작은 간섭용 RNA(si RNAs)는 세포 내의 인터페론 시스템을 활성화시키기 때문에 우리가 생각한 것만큼 특이적이지 않다는 한다.

RNAi의 초기 연구에서는 벌레와 초파리에서 RNAi가 잘 작동한다는 보고가 있고 나서, 포유류에서도 그럴 것이라는 기대를 하였던 것이 사실이다. 하지만 무척추동물에게서는 잘 작동하였던 500-bp RNA가 포유류에게는 비특이적인 인터페론 반응을 유도한다는 사실에 의하여 이런 기대는 곧 실망으로 바뀌었다. 따라서 이런 문제를 해결하기 위하여 짧은 길이의 RNA를 직접 투여하는 것으로 전략을 바꾸게 되었다.

연구진은 짧은 길이의 hairpin RNAs(shRNAs)를 전사하는 바이러스를 세포에 감염시킨 후에 siRNA를 만드는 시스템을 이용하여 원하는 유전자의 발현 억제뿐만 아니라 비특이적인 인터페론 관여 유전자군의 전사를 촉진한다는 사실을 규명하였다. 이런 사실은 RNAi의 장래 유용성이 없다는 것을 이야기하고자 하는 것이 아니라 비특이적인 인터페론 반응을 최소화시키는 가장 낮은 농도의 RNA 처리 농도를 발견하기 위한 것이다. 또한 이런 비특이적인 인터페론 반응은 화학적으로 합성된 siRNA에게도 똑같이 적용되는 것이다.

마이크로어레이를 이용한 실험결과에 의하면, siRNA에 의한 비특이적인 인터페론 반응은 JAK-STAT 신호 전달계가 활성화되어서 발생하는 것이 규명되었다. 좀더 구체적으로 살펴보면, dsRNA 인식시스템인 PKP가 농도 의존적으로 siRNA에 의하여 활성화된다. 또한 인터페론 신호계가 결핍된 암 세포주를 이용한 대조실험에 의하면, 이런 신호 전달계는 특정유전자의 silencing에는 불필요한 반응인 사실이 규명되었다.

두 편의 논문의 결과가 시사하는 점은 RNAi 실험의 결과를 해석할 때와 유전자 치료에 사용하고자 할 때에는, 비특이적인 인터페론 신호전달계의 활성화 현상을 잘 반영하여 보다 더 주의를 기울여야 한다는 것이다.


정보출처  http://www.nature.com/cgi-taf/DynaPage.taf?file=/nrg/journal/v4/n9/full/nrg1169_fs.html  
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