“세포 사용량 5천배↓”…DNA-단백질 결합지점, 정확 찾아낸다 작성일 03-04 121 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">- UNIST·고려대, DNA-단백질 결합 부위 추출 최적화 기술 개발</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="PW8iBb9HnS"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="d0d042b4e45144a9422552f585850d090fb87a6a0f9a3021da81e3d0a0d11acc" dmcf-pid="QY6nbK2Xel" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="숙주세포 내외부 병원균 분석을 위한 ChIP-mini 분석의 개요.[UNIST 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202503/04/ned/20250304122352465rxog.png" data-org-width="1280" dmcf-mid="8b9MUuzTnT" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202503/04/ned/20250304122352465rxog.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 숙주세포 내외부 병원균 분석을 위한 ChIP-mini 분석의 개요.[UNIST 제공] </figcaption> </figure> <p contents-hash="576228b6af5a1a572ec9343c30ca78c3b7371bad5137ddcdce6c440cc20cd7e0" dmcf-pid="xGPLK9VZLh" dmcf-ptype="general">[헤럴드경제=구본혁 기자] 세균의 병원성 발현 매커니즘 규명이나 바이오파운드리 기술에서는 DNA에 달라붙는 단백질의 결합 지점을 찾아내 분석하는 기술이 중요하다. 기존보다 매우 적은 시료를 쓰고도 결합 지점을 정확하게 분리해 낼 수 있는 기술이 개발됐다.</p> <p contents-hash="89ef8d4c2ba97db749ab7bf243d893bca3b3ecacb2fc5e267492fd47b1d148e4" dmcf-pid="yev1msIiMC" dmcf-ptype="general">울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학과 김동혁 교수팀과 고려대학교 생명과학부 이은진 교수팀은 기존보다 세포를 5000배 더 적게 쓰고도 DNA에서 특수 단백질의 결합 지점을 고해상도로 분석할 수 있는 ‘미니’ 염색질 면역 침강법(ChIP-mini)을 개발했다.</p> <p contents-hash="d3623f5cbd7895ce9cbc9d674aec4353e811d8a32a7a070b8bfbbe048c5245ab" dmcf-pid="WdTtsOCndI" dmcf-ptype="general">유전 정보가 저장된 DNA는 염기 분자가 길게 이어진 형태다. 세포는 전사인자라는 특수 단백질을 DNA의 특정 지점에 결합시키는 방식으로 유전자의 발현을 조절한다.</p> <p contents-hash="483584b45c0f37aaabb697b1e41eab410c44b8cf7e21367b89d34990447141a4" dmcf-pid="YfrTNjc6LO" dmcf-ptype="general">염색질 면역 침강법(ChIP)은 DNA와 결합한 이 특수 단백질만을 분리하여 결합된 DNA 조각을 찾는 기술이다. 이번에 개발된 ‘ChIP mini’ 기술은 기존 기술 대비 약 5,000배 적은 480만 개의 세포를 이용해서 염기 하나(1 base pair, 약 0.34나노미터) 수준의 정밀도로 결합 지점을 분리해 낼 수 있다. 이 덕분에 근접한 위치에 여러 개의 단백질이 결합해도 각각을 결합 지점을 정확하게 구분해 분석할 수 있다. 기존의 최신 실험인 ChIP-exo 실험법으로는 비슷한 수준의 정밀도를 얻기 위해서 약 100억~1000억 개의 세포가 필요했다.</p> <p contents-hash="9f877ab54655c530af929b127f8375678b9e593630d0c6eeee93c6de956c6d7b" dmcf-pid="G4myjAkPes" dmcf-ptype="general">공동연구팀은 숙주에 감염을 일으킨 극소량의 살모넬라균을 분리해 균 내부에서 일어나는 두 가지 특수 단백질(H-NS, RpoD)의 DNA 결합 위치와 강도 변화를 정량적으로 분석해 냄으로써 ChIP-mini의 성능을 입증했다. 살모넬라균은 숙주인 대식세포 밖에서는 H-NS 단백질을 DNA에 강하게 결합시켜 병원성 유전자 발현을 억제하지만, 일단 숙주세포로 들어가는 데 성공하면 H-NS 단백질 결합 강도는 줄이고, RpoD 단백질을 결합시켜 병원성 유전자를 선택적으로 활성화한다. 이는 숙주세포 밖에서 불필요하게 병원성을 드러내 숙주의 면역 공격을 받지 않도록 조절하는 방식이다.</p> <p contents-hash="147f7c3fc0fe849b4b4e64d62b3c4e62cd5eb2ad15f41cf246241dc75299326f" dmcf-pid="H8sWAcEQim" dmcf-ptype="general">살모넬라균은 극미량으로 숙주세포 내부로 감염하기 때문에, 기존 ChIP 실험법들로는 숙주 세포안에 있는 살모넬라균 수가 충분치 못해 이 같은 분석이 힘들었다. 정량적 분석에는 연구팀이 자체 개발한 통계 프로그램인 DiffExo를 썼다.</p> <p contents-hash="c04352db681f6d4208da329f2c828d7b9480c88aa7f41e316caf9eec547351c7" dmcf-pid="X6OYckDxnr" dmcf-ptype="general">또 ChIP-mimi 기술의 개별 분석단가는 기존보다 12배 이상 낮춘 2만 원 수준이다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="74dfd259efae01992e31ffa34b0d256dac10202f99ac9306861a5d57d3a9f65c" dmcf-pid="ZPIGkEwMdw" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="김동혁 UNIST 교수.[UNIST 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202503/04/ned/20250304122352767zmrg.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="6tKxpU7vev" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202503/04/ned/20250304122352767zmrg.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 김동혁 UNIST 교수.[UNIST 제공] </figcaption> </figure> <p contents-hash="1bf868b8204cc22cf52f83d34afbbbd33c14a50438fdddc9d8521ff693567aac" dmcf-pid="5QCHEDrRnD" dmcf-ptype="general">박준영 UNIST 박사는 “개발된 기술을 NGS 자동화 플랫폼과 결합하면 바이오파운드리 개발에 필요한 대용량 결합 데이터를 싸고 빠르게 생산하는 우위를 점할 수 있을 것”이라며 “현재 차세대염기서열 분석기(NGS) 자동화 기기와의 호환성 확보를 위한 추가 연구를 수행 중”이라고 설명했다.</p> <p contents-hash="5d0a49052ce10d2ece63f8c4a7207ba2c40ad70f021269f926f596b0b419d30b" dmcf-pid="1xhXDwmeeE" dmcf-ptype="general">바이오파운드리는 세균과 같은 미생물 등을 반도체의 파운드리처럼 돌려서 고부가가치 단백질 등을 생산하는 기술로 미생물 유전자 편집, 최적의 회로설계를 위해서는 대량의 결합 데이터가 필요하다.</p> <p contents-hash="ddc7dee66d11accf89622ee8338276b8bf9e340f95dd648055b43a8421cd5959" dmcf-pid="tMlZwrsdMk" dmcf-ptype="general">김동혁 교수는 “감염성 미생물의 유전자 발현 네트워크 규명과 바이오 부품 발굴 등 바이오파운드리 분야 원천기술로서 가치 있는 연구”라고 설명했다.</p> <p contents-hash="02846e31a4772ea06aed22c4ae0324a427d083edb4ff68297e7a2c3f49dcf345" dmcf-pid="FRS5rmOJJc" dmcf-ptype="general">과학기술정보통신부와 한국연구재단 지원으로 수행된 이번 연구는 국제학술지 ‘핵산 연구(Nucleic Acids Research)’에 2월 10일 자로 출판됐다.</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 헤럴드경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 "대환영" 이승환, '美 여행 공문서 위조 혐의'로 고발 당하자 한 말 03-04 다음 DNA와 단백질 만남 장소 싸고 효율적으로 찾아낸다 03-04 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 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