전령 RNA 혼합 꼬리의 아데닌 꼬리 제거 과정 방해 모식도. (자료=기초과학연구원 제공)
국내 연구진이 DNA에 보관되어 있는 유전 정보를 단백질로 전달해주는 매개체로 모든 생명 활동의 핵심 물질인 전령RNA의 생애와 유전자 조절 매커니즘을 규명에 성공했다.
기초과학연구원(IBS)은 RNA 연구단 김빛내리 단장(서울대 생명과학부 석좌교수) 연구팀이 전령RNA의 분해를 막는 '혼합 꼬리'를 발견해 전령RNA의 생애와 유전자 조절에 관한 새로운 이해의 틀을 마련했다고 밝혔다.
이번 연구 성과는 세계 최고 권위지 사이언스(Science, IF 41.058)지 온라인 판에 한국시간으로 20일 새벽 3시 게재되었다.
연구진은 전령RNA의 긴 아데닌 꼬리(poly[A] tail) 부위에 아데닌 이외의 염기가 혼합된 '혼합 꼬리'가 존재함을 발견하고 이들 혼합 꼬리가 전령RNA의 분해를 막아 보호함으로써 유전자의 활성을 높이는데 기여한다는 것을 발견했다.
긴 아데닌 꼬리(poly[A] tail)는 전령RNA 뒤쪽 꼬리에 존재하는 염기서열로 전령RNA를 보호하는 역할과 단백질 합성을 촉진하는 역할을 한다고 알려져 왔다.
연구진은 자체 개발한 대용량염기분석법인 꼬리서열분석법을 적용해 전령RNA 말단에 아데닌 외의 다른 염기가 추가돼 혼합 꼬리가 만들어지는 변형이 일어남을 밝혔다.
TENT4 라는 단백질이 아데닌 꼬리의 말단에 혼합 꼬리를 추가하는 역할을 한다는 사실을 발견한 것이다.
또 이 혼합꼬리는 분해가 잘 되지 않기 때문에 전령RNA를 보호하고 RNA의 수명을 늘린다는 사실도 확인했다.
이번 연구는 전령RNA의 꼬리가 순수하게 아데닌으로만 구성된다는 기존 학설을 반증하고 혼합 꼬리의 생성 과정과 기능을 규명한 데 의의가 있다.
혼합 꼬리에 의한 RNA 보호 메커니즘 연구는 RNA를 이용하는 유전자 치료의 효율을 높이는 데 활용될 것으로 기대된다.
IBS 김빛내리 연구단장은 "이번 연구는 RNA의 혼합 꼬리의 기능을 처음으로 밝히고 RNA 꼬리가 유전자 조절에 이용될 수 있다는 사실을 확인한 것에 의의가 있다"라며" 앞으로 RNA를 이용한 유전자 치료기술에도 활용될 수 있을 것" 이라고 말했다.