IBS 연구진, 초기 배아 단백질 합성 과정 규명

 

아주경제 신희강 기자 = 기초과학연구원(IBS) RNA 연구단 김빛내리 단장 연구진은 2014년 자체 개발한 꼬리서열분석법을 전령 RNA에 특화시킨 ‘전령 RNA 꼬리서열분석법(mTAIL-seq)’을 새롭게 개발했다고 28일 밝혔다.

연구진은 시료 속 다양한 RNA 중 아데닌꼬리를 가진 전령 RNA만을 모아주는 새로운 기법을 활용, 전령 RNA에 대한 민감도를 약 1천 배나 높일 수 있었다. 이를 통해 극소량의 난모세포‧초기 배아 시료로도 수천 개 유전자의 아데닌꼬리 길이를 정확하게 측정, 본격적으로 연구할 수 있는 길을 열었다.

연구진은 실제 전령 RNA 꼬리서열분석법으로 초파리의 난모세포와 초기 배아의 연구를 진행, 난모세포가 성숙기에 대다수 전령RNA의 아데닌꼬리 길이를 늘이는 현상을 처음으로 관찰했다. 이 과정에 다중 아데닐 중합효소인 위스피(Wispy)가 작용, 전령 RNA에 다수의 아데닌을 중합해 아데닌 꼬리의 길이를 조절하는 것을 확인했다.

또한 전령 RNA 꼬리서열분석법과 리보솜 프로파일링(ribosome profiling)7) 기술로 초기 배아로의 모든 발생 단계에서 유전자 번역 효율을 비교 분석했다. 그 결과 실제로 아데닌꼬리가 길수록 단백질 번역 효율이 높아짐을 확인했다.

즉 초파리 난모세포가 수정 후 초기 배아 발생에 필요한 단백질들을 선택적·효율적으로 생산하기 위해 아데닌꼬리 길이를 조절, 각 유전자의 단백질 번역 효율을 제어한다는 사실을 처음으로 규명한 것이다.

IBS는 새롭게 개발한 전령 RNA 꼬리서열분석법은 기존보다 훨씬 높은 민감도로, 생명의 시작단계인 동물 난모세포나 초기 배아에서의 전령 RNA 연구에 새로운 돌파구를 제시하게 됐다고 설명했다.

특히 전령 RNA 꼬리서열분석법은 RNA의 생성과 소멸, 단백질 생산 연구에 유용한 도구로 널리 사용될 것으로 기대했다.

본 연구결과는 발생 생물학 분야 세계적 학술지인 진스 앤 디벨롭먼트(Genes & Development, If 10.042)8) 온라인 판에 미국 동부 시간으로 지난 21일 게재됐다.