DNA 새로운 구조 발견..유전자 발현 조절해 신약 개발 기대감↑

by강민구 기자
2021.09.05 12:00:00

[이데일리 강민구 기자] 국내 연구진이 이중나선 구조의 DNA와 다른 새로운 DNA구조를 발견했다. 해당 DNA 구조가 유전자 발현을 조절한다는 사실을 이용해 새로운 약을 만들 가능성을 제시했다.

한국연구재단은 김경규 성균관대 의대 교수 연구팀이 배상수 한양대 화학과 교수, 박진주 광주과학기술원 교수 연구팀과 함께 세포 속에 ‘AC-motif’라는 새로운 DNA 구조가 있고, 이 구조가 유전자 발현을 조절한다는 사실을 알아냈다고 5일 밝혔다.

이중나선 구조와 새로운 DNA 구조를 발견한 연구자들의 모습.(왼쪽부터)김경규 성균관대 의대 교수, 배상수 한양대 화학과 교수, 박진주 광주과학기술원 교수.(사진=한국연구재단)

지난 1953년 제임스 왓슨과 프랜시스 크릭은 세포의 유전정보를 저장하는 DNA가 이중나선 형태의 B형 DNA라는 것을 밝혀내 1962년 노벨 생리의학상을 받았다.

60억 염기로 된 사람 유전체를 구성하는 DNA는 주변 환경, 세포 작용 및 염기서열 등에 따라 이중나선 외 다양한 구조를 가진 것으로 예측된다. 하지만 일부 구조만 알려져 있고, 기능에 대해서도 연구가 정밀하게 이뤄지지 못했다.



연구팀은 아데닌과 사이토신이 반복되는 염기서열이 마그네슘 속에 4중 나선구조를 갖는다는 것을 발견하고, 이를 AC-motif라고 이름지었다. 또 4중 나선구조 때문에 유전자 발현이 조절될 수 있다는 사실도 확인했다. 연구 과정에서는 원편광이색 분광분석법, 자기공명분광분석법, 형광분광분석법, 분자동력학 계산법을 이용했다.

김경규 교수는 “유전자 발현을 조절하는 새로운 원리를 제시해 했다”며 “DNA 구조를 이용해 질환과 관련된 유전자 발현을 조절하는 원리를 갖는 새로운 개념의 치료제를 찾는 연구의 실마리가 되기를 기대한다”고 말했다.

연구 결과는 핵산분야 국제학술지 ‘뉴클릭 액시드 리서치(Nucleic Acids Research)’에 지난 1일자로 게재됐다.