한국연구재단은 김경규 성균관대 의대 교수팀과 배상수 한양대 교수팀, 박진주 GIST(광주과학기술원) 교수 연구팀과 함께 세포 내 4중 나선구조의 새로운 DNA 구조를 찾아내 이를 'AC-motif'로 명명하고, 이 구조가 유전자 발현을 조절한다는 사실을 알아냈다고 5일 밝혔다.
제임스 왓슨과 프랜시스 크릭은 1953년 세포의 유전정보를 저장하는 DNA가 이중나선 형태의 'B형 DNA'라는 것을 밝혀낸 공로를 인정받아 1962년 노벨 생리의학상을 수상했다.
60억개의 염기로 사람 유전체를 구성하는 DNA는 주변 환경, 세포작용, 염기서열 등에 따라 이중나선뿐 아니라, 다양한 구조를 가질 것으로 예측됐다. 하지만, 지금까지 몇 개의 구조만 알려졌고, 그 기능에 대해 많은 연구가 이뤄지지 않았다.
연구팀은 아데닌과 사이토신이 반복되는 염기서열은 마그네슘이 있는 상황에서 4중 나선구조를 갖는다는 사실을 발견했고, 이를 'AC-motif'라 명명했다. 원편광이색 분광분석법, 자기공명분광분석법, 형광분광분석법, 분자동력계산법 등을 이용해 AC-motif가 두 쌍의 이중나선이 엇갈린 4중 나선구조를 형성하고 있는 것을 확인했다고 연구팀은 설명했다. 또한 AC-motif가 CDKL3라는 발암 유전자의 발현을 조절할 수 있음을 세포실험과 유전체 교정기술을 알아냈다. 세포의 모양과 특징, 기능을 각 세포에서 어떤 유전자들이 발현되느냐에 따라 결정되는 데, 그동안 AC-motif의 핵산 구조와 염기서열이 유전자 발현에 미치는 영향은 알려지지 않았다.
김경규 성균관대 교수는 "AC-motif라는 새로운 4중 나선구조의 DNA 발견과 이 DNA 구조가 세포 내 유전자 발현을 조절하는 것을 알아낸 연구로, 앞으로 DNA 구조를 이용해 유전자 질환과 관련된 새로운 치료제 개발에 기여할 것으로 기대한다"고 말했다.
이 연구결과는 핵산 분야 국제 학술지 '뉴클릭 액시드 리서치(지난 1일자)' 온라인판에 게재됐다. 이준기기자 bongchu@dt.co.kr
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