김하진 울산과기원 교수, 물리학 개념으로 DNA 작동원리 제시
(울산=연합뉴스) 허광무 기자 = 울산과학기술원(UNIST)은 김하진 생명과학부 교수가 세포핵 속 DNA도 마치 물과 기름처럼 분리된 구조를 만들 수 있다는 'DNA 상분리(Phase Separation)' 개념을 새롭게 제시했다고 20일 밝혔다.
이는 기존 생물학이 아닌 물리학적 원리로 DNA 작동을 설명한 것이라고 울산과기원은 설명했다.
김 교수에 따르면 DNA는 무수히 접히고 말려서 세포핵에 들어가 있는데, 그 안에 공간적으로 구분된 영역들이 생긴다.
세포가 당장 활용할 DNA 정보들은 열린 구조로 만들어서 쉽게 접근하고, 그렇지 않은 부분은 뭉쳐서 압축파일 형태로 보관하는 식이다.
물리학에서는 이런 현상을 '상분리'라는 개념으로 다룬다.
온도나 압력, 구성 분자 등이 달라지면 고체, 액체, 기체뿐 아니라 같은 액체 안에서도 물과 기름처럼 섞이지 않는 상들이 생기는 것이다.
이번 연구는 물리학의 전유물이라고 여겼던 상분리 현상이 DNA에서도 발생한다는 점을 처음으로 제시했다.
김 교수는 "DNA 상분리가 유전자 발현과 줄기세포 분화 등 세포 활동을 결정지을 가능성을 분자 수준에서 보였다"면서 "DNA가 있는 세포핵은 그 복잡성 때문에 미지의 영역이 많으며, 앞으로 분자생물학이나 물리학, 화학적 접근이 중요한 발견을 제시할 가능성이 크다"고 밝혔다.
이번 연구는 영국 옥스퍼드대학 출판사에서 발행하는 생물학 저널 '뉴클레익 에시드 리서치'(Nucleic Acids Research) 7월 19일 자 온라인판에 게재됐다.
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