IBS RNA 연구단, 꼬리서열분석법으로 밝혀내
기초과학연구원(IBS) RNA 연구단 김빛내리 단장(서울대 생명과학부 교수)팀이 세포 안에 있는 전령RNA(mRNA) 분해 과정에 숨겨져 있는 새로운 메커니즘을 발견했다고 5일 밝혔다.
세포 내 DNA에 담긴 유전정보는 mRNA에 의해 복사돼 단백질을 만드는 데 이용된다. 따라서 유전정보를 전달하는 mRNA의 생성부터 분해까지의 과정은 생명현상의 핵심과정이며, 다양한 생리현상과 질병을 이해하는 기반이 된다.
일반적으로 mRNA는 성숙 과정을 거치며 긴 아데닌(푸린 염기의 하나) 꼬리를 갖게 된다. 기능을 마친 mRNA는 긴 아데닌 꼬리가 짧아지며 분해과정이 시작된다.
이렇게 꼬리가 짧아진 mRNA는 이후 다양한 분해 효소들에 의해 최종적으로 잘게 분해된다.
연구진은 짧은 아데닌 꼬리에 추가적으로 유리딘(RNA 사슬의 기본 구성단위) 꼬리가 붙는다는 사실을 밝혔고, 이렇게 유리딘 꼬리가 붙어있는 mRNA는 빨리 분해된다는 것을 발견했다.
또 유리딘 꼬리는 두 개의 효소(TUT4, TUT7)에 의해 짧은 아데닌 꼬리를 가진 mRNA 끝부분에 선별적으로 부착되며, 이 두 개 효소를 인위적으로 제거한 세포에서는 mRNA의 유리딘 꼬리가 사라지며 분해가 느려진다는 것을 밝혀냈다.
김빛내리 연구단장은 이번 연구에 대해 "유리딘 꼬리의 의미를 처음으로 밝힌 것"이라며 "인간을 비롯한 포유동물에서 mRNA 분해를 이해할 수 있게 돼 유전자 연구에 중요한 실마리를 제공할 수 있을 것"이라고 말했다.
이번 연구성과는 분자생물학 분야 세계 최고 권위지인 셀(Cell)지 4일자 온라인판에 게재됐다.
◆용어설명
▶꼬리서열분석법(TAIL-seq):연구진이 올해 3월 개발해 낸 이 분석법은 전령RNA의 운명을 결정하는 요소인 긴 아데닌 꼬리를 마치 책 읽듯 문자로 해독하여 분석하는 기술로서, 기존 방법들에 비해 광범위하면서도 정확한 정보를 제공함으로써, 향후 생명체의 유전자 조절 원리를 이해하는 데 필수적인 연구 도구로 각광받을 전망이다.
▶TUT4, TUT7 단백질:RNA와 결합하여 RNA의 끝부분에 RNA를 구성하는 기본 단위인 뉴클레오티드를 붙이는 효소 단백질들이다.
