'RNA 꼬리'가 바꾼 유전자 조절…韓 최초 나카소네상 품은 김빛내리 교수 연구성과 뭐길래 작성일 07-15 52 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">한국인·아시아인 최초 나카소네상 수상한 김빛내리 교수 연구 집중 조명<br>단순 부속물 여겼던 RNA '꼬리', 유전자 발현 조절하는 핵심 장치<br>암·유전병 치료제, 차세대 mRNA 백신 수명 늘릴 원천 기술 확보</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="6Aqo4ie4Ga"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="4a31fee50973e9a2944520d83af39e8a7ab7adba10d4b67fd88685782264342d" dmcf-pid="PAqo4ie4Zg" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="[서울=뉴시스] 과학기술정보통신부는 18일 오후 서울 동대문구 수림문화재단 허준이수학난제연구소에서 '이공계 활성화 대책 TF 2차 회의'를 열었다. 사진은 차담회에 참석한 김빛내리 서울대학교 석좌교수 (사진=과학기술정보통신부 제공)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202607/15/newsis/20260715060246673uijp.jpg" data-org-width="720" dmcf-mid="1QSBX7pXZy" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202607/15/newsis/20260715060246673uijp.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> [서울=뉴시스] 과학기술정보통신부는 18일 오후 서울 동대문구 수림문화재단 허준이수학난제연구소에서 '이공계 활성화 대책 TF 2차 회의'를 열었다. 사진은 차담회에 참석한 김빛내리 서울대학교 석좌교수 (사진=과학기술정보통신부 제공) </figcaption> </figure> <p contents-hash="c22a0d734a126ccef425e24f7da40f1a4a711267340cf6d949c484bbb8f66e73" dmcf-pid="QcBg8nd8Zo" dmcf-ptype="general"><br> [서울=뉴시스]윤현성 기자 = 우리 몸속 유전 정보를 전달하는 물질의 끝에 달린 작은 '꼬리'가 생명의 수명을 좌우한다. 얼핏 사소해 보이는 이 꼬리에서 유전자 작동을 좌우하는 새로운 원리를 찾아낸 성과가 한국인 최초의 '휴먼프론티어사이언스프로그램(HFSP) 나카소네상' 수상이라는 쾌거로 이어졌다.</p> <p contents-hash="d2c7345a02cee1b620261cb019510da1f2ba4178f2fa828c4f7fc791bc1611bb" dmcf-pid="xkba6LJ61L" dmcf-ptype="general">15일 학계에 따르면 김 단장은 '비전형적 RNA 꼬리 첨가 경로를 발견해 유전자 발현의 새로운 조절 메커니즘을 규명한 공로'로 2027년 나카소네상 수상자로 선정됐다.이 상은 최근 10년 이내 나온 획기적 발견을 중심으로 평가한다. 역대 수상자 21명 중 4명이 노벨상을 받아 '노벨상으로 가는 징검다리'로 불린다. </p> <h3 contents-hash="7319f4641430c27b5762bb7f88d014c5a1eba5be8f9659e2acda128b495f1147" dmcf-pid="y7r3S1XSYn" dmcf-ptype="h3"><strong>RNA는 A·U·G·C 구슬로 만든 목걸이…RNA 끝에는 '수명 꼬리'</strong></h3> <h3 contents-hash="6964265753a7301d6bab29762e57812a89d08ce087a944e1263a94f7e99fd217" dmcf-pid="Wzm0vtZvti" dmcf-ptype="h3"><strong><strong>U가 붙으면 '폐기표'…G가 섞이면 분해 늦추는 '보호 매듭'</strong></strong></h3> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="96e0ebbd959a2d4c208259377d8595d86f7f2f4dd44598aad0ffceaabcd28841" dmcf-pid="YqspTF5THJ" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="바이오 연구 관련 이미지. (사진=IBS 제공) *재판매 및 DB 금지" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202607/15/newsis/20260715060246836ypct.jpg" data-org-width="719" dmcf-mid="8iZ6Uf9UXN" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202607/15/newsis/20260715060246836ypct.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 바이오 연구 관련 이미지. (사진=IBS 제공) *재판매 및 DB 금지 </figcaption> </figure> <div contents-hash="bb991178eda46c9a1a6278231cb6bb0e3b1712990421ae4bd14956b81525a1fe" dmcf-pid="GBOUy31yHd" dmcf-ptype="general"> <strong> 김 단장의 연구를 이해하려면 먼저 RNA가 무엇으로 만들어졌는지 알아야 한다.<br><br> RNA는 아데닌(A), 우라실(U), 구아닌(G), 사이토신(C) 가운데 하나의 염기를 품은 기본 단위인 '뉴클레오타이드'가 길게 이어진 분자다. 네 종류의 구슬을 연결해 만든 긴 목걸이 형태에 비유할 수 있다. 과학자들은 각각의 구슬을 편의상 A·U·G·C라는 알파벳 한 글자로 표시한다.<br><br> RNA 가운데 mRNA는 DNA에 담긴 유전정보를 복사해 단백질을 만드는 세포 속 공장으로 전달한다. DNA가 원본 설계도라면 mRNA는 필요한 부분을 베껴 전달하는 작업지시서에 비유할 수 있다.<br><br> 대부분의 mRNA 한쪽 끝에는 A가 여러 개 이어진 '폴리(A) 꼬리'가 붙는다. 세포 속 효소가 이미 만들어진 mRNA의 끝에 A를 하나씩 화학적으로 연결해 만든다. 이 꼬리는 mRNA를 분해로부터 보호하고 단백질 생산을 돕지만, 시간이 지나 짧아지면 mRNA도 폐기 수순을 밟는다.<br><br> 문제는 같은 A가 길게 반복되는 꼬리를 기존 기술로 정확히 읽기 어려웠다는 점이다. 김 단장 연구팀은 2014년 국제학술지 '몰레큘러 셀'에 RNA 꼬리의 길이와 구성 변화를 대규모로 분석하는 'TAIL-seq' 기술을 발표했다. <br><br> 이를 통해 RNA 꼬리가 A만 가지런히 늘어선 단순한 구조가 아니라, U나 G 등 다른 기본 단위가 추가되며 계속 변한다는 사실을 관찰할 길을 열었다.<br> </strong> 이어진 연구에서는 RNA 끝에 어떤 기본 단위가 추가되느냐에 따라 mRNA의 운명이 달라진다는 사실이 드러났다. </div> <p contents-hash="3154de40d87a62852be909c651d106502440272ce6bab41aeb8d9898c44cbd4d" dmcf-pid="HbIuW0tWGe" dmcf-ptype="general">연구팀은 2014년 국제학술지 '셀'을 통해 A 꼬리가 짧아진 mRNA 끝에 TUT4와 TUT7이라는 효소가 U를 이어 붙인다는 사실을 규명했다. 연구팀이 확인한 경로에서 U 꼬리는 수명이 다한 작업지시서에 붙이는 ‘폐기표’처럼 작용해 mRNA의 분해를 촉진했다.</p> <p contents-hash="e943a2abc37807a6a64547ebdf95bb5bd796e4ed75883ac03441ac4f1af87bc0" dmcf-pid="XKC7YpFYZR" dmcf-ptype="general">반대로 mRNA를 지키는 꼬리도 있었다. 연구팀은 2018년 '사이언스'에 A로 이뤄진 꼬리 사이에 G 등 다른 기본 단위가 섞인 혼합 꼬리가 mRNA를 보호한다는 연구 결과를 발표했다.</p> <p contents-hash="e25e5885e4385cbfd84c10b763586c67b9d1302e8437c262eafe3c88e7fc1c8c" dmcf-pid="Z9hzGU3GXM" dmcf-ptype="general">A 꼬리 끝에서 A를 하나씩 떼어내는 효소가 G를 만나면 진행 속도가 느려졌다. 목걸이의 구슬을 하나씩 빼던 손이 중간에 단단한 매듭을 만나는 것과 비슷하다. 꼬리가 천천히 짧아지면서 mRNA도 더 오래 유지될 수 있었다.</p> <p contents-hash="39866dcb2c1b138eb57ed999b0d964cdd97473f008bb106e52d5e6245ebfc6db" dmcf-pid="52lqHu0HZx" dmcf-ptype="general">다만 U나 G가 모든 RNA와 모든 상황에서 각각 폐기와 보호를 뜻하는 것은 아니다. 김 단장 연구팀의 핵심 성과는 특정 효소와 조건 아래에서 일어나는 '비전형적 꼬리 첨가'가 RNA의 안정성과 분해 속도를 조절하는 별도의 유전자 조절 체계라는 사실을 밝혀낸 데 있다.</p> <p contents-hash="72a7a73f5e15d52257fd9fbabcf9eeeab4c683081c08bae266f0fc7c95167e5a" dmcf-pid="1EKNPoiP5Q" dmcf-ptype="general">유전자의 작동량은 DNA에서 mRNA가 얼마나 많이 만들어지는지만으로 결정되지 않는다. 이미 만들어진 mRNA가 얼마나 오래 살아남아 단백질을 생산하는지도 중요하다. </p> <p contents-hash="ae7d5fa6dde60b8a94895495ac5e4d009a986dd95e08fc6a6be51a1700efe6a6" dmcf-pid="tD9jQgnQ1P" dmcf-ptype="general">김 단장의 연구는 세포가 RNA의 끝부분을 바꿔 작업지시서의 유효기간까지 통제한다는 새로운 원리를 보여줬다.</p> <h3 contents-hash="c864bb6c7ca428b89fb0fa15152a17162e779cce8218289dcd8be898145b9a73" dmcf-pid="Fw2AxaLxY6" dmcf-ptype="h3">코로나19 지도 제작부터 차세대 치료제 개발까지</h3> <div contents-hash="d221dd0094ae95516d492c1c44a91a17ece992bbba68120136e9da164e3500b1" dmcf-pid="3rVcMNoMZ8" dmcf-ptype="general"> <strong> 김 단장의 이름이 국내 대중에게 널리 알려진 계기 중 하나는 코로나19 유행 초기였다.<br><br> 김 단장과 장혜식 서울대 교수 연구팀은 2020년 코로나19를 일으키는 사스코로나바이러스-2(SARS-CoV-2)가 감염된 세포 안에서 만들어내는 RNA를 정밀 분석해 고해상도 전사체 지도를 완성했다.<br><br> 연구팀은 바이러스가 감염된 세포에서 만들어내는 유전체 RNA와 여러 하위유전체 RNA의 구조를 정밀하게 그려냈다. 아울러 기존에 알려지지 않았던 비정형 전사체와 최소 41곳의 잠재적 RNA 변형 지점을 찾아내 코로나바이러스의 유전자 발현 과정을 연구할 밑그림을 제시했다.<br><br> 이 연구가 이번 나카소네상의 직접적인 수상 공적은 아니다. 다만 RNA를 정밀하게 읽고 생성·변형·분해 원리를 추적해온 김 단장 연구의 연장선에 있다.<br><br> RNA 꼬리 연구는 백신과 치료제 개발로도 이어지고 있다. 코로나19 백신으로 익숙해진 mRNA는 체내에서 쉽게 분해된다는 한계가 있다. mRNA가 더 오래 유지되면 같은 양으로도 필요한 단백질을 더 오랫동안 생산할 가능성이 생긴다.<br><br> 김 단장 연구팀은 2025년 '네이처 바이오테크놀로지'에 바이러스 유래 서열 19만6277개를 분석해 mRNA의 안정성과 단백질 생산을 높이는 11개 요소를 찾아냈다고 발표했다. 이 요소들은 TENT4 효소를 끌어들여 폴리(A) 꼬리가 지나치게 빨리 짧아지는 것을 막았다.<br><br> 이 가운데 'A7' 요소를 넣은 선형 mRNA는 생쥐의 간에서 2주 이상 단백질을 만들어냈다. 다만 동물실험 단계의 결과인 만큼 사람에게서 치료 효과와 안전성이 입증됐다는 의미는 아니다.<br><br> 김 단장의 성과는 코로나19 백신을 직접 개발했다는 데 있지 않다. RNA를 이루는 작은 기본 단위가 끝부분에 어떻게 추가되는지, 그 변화가 RNA의 수명과 단백질 생산량을 어떻게 바꾸는지를 밝혀낸 데 있다.<br><br> 보이지 않던 RNA 꼬리를 단순한 부속물이 아닌 생명현상의 핵심 조절장치로 바꿔놓은 발견이 김 단장을 한국인 최초로 '노벨상으로 가는 징검다리' 위에 올려놓았다.<br><br><br><a href="https://www.newsis.com/?ref=chul" target="_blank">☞공감언론 뉴시스</a> hsyhs@newsis.com </strong> </div> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 뉴시스. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 일 못하는 신입 vs 잘하는 신입'…"누굴 피하고 싶나" 물었더니 [김대영의 노무스쿨] 07-15 다음 "회장님, 멋진 럭비선수 될게요"..부평중 럭비부, 최윤 회장에게 감사 손편지 전달 '훈훈' 07-15 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
