UNIST(울산과학기술원)는 김하진 바이오메디컬공학과 교수(사진) 연구팀이 ‘유전자 가위’ 기술로 세포 속 DNA의 움직임을 추적하는 새로운 방법을 개발했다고 12일 발표했다.
유전자 가위는 DNA의 특정 영역(유전자)을 자르는 ‘가위 효소’와 이 효소를 안내하는 gRNA(안내 RNA)로 구성된다. 연구진은 가위 효소에 DNA의 특정 영역에 결합하는 형광 단백질을 붙여 크로마틴 구조 변화를 실시간 관찰하는 데 성공했다. 형광 표지 단백질이 세 조각으로 쪼개져 있어 기존 유전자 가위 기술 기반 이미징 기법보다 원하는 부위에서만 선택적으로 신호를 얻고, 죽은 형광 신호를 되살릴 수 있다.
크로마틴은 염색체의 주성분으로, 체내에서 DNA의 복제·치유·유전자 발현 등을 조절하는 물질이다. 일직선으로 이으면 2ｍ에 달하는 DNA를 수 마이크로미터(㎛·1㎛=100만분의 1m) 크기의 세포핵 속에 뭉쳐 놓는다.
연구진은 DNA가 물속 잉크가 퍼지는 것처럼 능동적으로 위치를 옮기는 현상을 확인했다. 이는 각종 유전정보 처리 과정에서 DNA 자체가 능동적으로 움직인다는 최근 연구 결과와 일치한다. 기존에는 DNA가 움직이지 않고 단백질 효소가 DNA를 찾아가 DNA의 고장 난 부분을 고치거나 DNA에 저장된 유전정보를 발현시키는 것으로 알려졌다.
김 교수는 “크로마틴 3차원 구조 측정 기술을 결합해 암 등의 유전체 질병에 대한 맞춤형 진단과 진료를 가능하게 하는 신개념 바이오마커를 찾아낼 것”이라고 강조했다. 연구 결과는 국제학술지 ‘게놈리서치’ 지난 4일자에 온라인 공개됐다.
울산=하인식 기자 hais@hankyung.com