전령RNA 보호하는 ‘혼합 꼬리’ 발견…유전자 치료 활용 기대

머니투데이

류준영 기자

전령 RNA 혼합 꼬리의 아데닌 꼬리 제거 과정 방해 모식도/자료=IBS

기초과학연구원(IBS) RNA 연구단 김빛내리 단장(서울대 생명과학부 석좌교수) 연구팀이 전령RNA(mRNA) 분해를 막는 ‘혼합 꼬리’를 발견했다고 20일 밝혔다.

전령RNA는 유전자(DNA)에 보관돼 있는 정보를 단백질로 전달하는 매개체다. 전령RNA의 생성과 기능, 분해는 생명현상의 핵심과정으로, 다양한 생리 현상과 질병은 이 과정의 조절과 관련이 깊다.

전령RNA는 성숙과정 중에 아데닌 꼬리를 갖는다. 아데닌 꼬리는 전령RNA 뒤쪽 꼬리에 존재하는 염기서열이다. 아데닌 꼬리는 전령RNA의 기능과 보호에 필수적인 역할을 한다. 하지만 아데닌 꼬리에 변형이 있을 수 있는 지, 만약 변형 가능하다면 그 꼬리는 어떤 기능을 갖는지 알려진 바가 없다.

연구진은 전령RNA의 아데닌 꼬리 부위에 아데닌 이외 염기가 혼합된 ‘혼합 꼬리’가 존재함을 발견했다. 이는 연구진이 자체 개발한 꼬리서열분석법을 통해 아데닌 꼬리를 대량 분석한 결과이다.

연구진은 “사람의 세포뿐만 아니라 개구리와 물고기의 태아세포에서도 혼합꼬리가 확인됐다”며 “다양한 종에서 진화적으로 보존돼 왔다”고 설명했다.

김빛내리 IBS RNA 연구단 연구단장/사진=IBS

연구진은 이들 혼합 꼬리가 전령RNA의 분해를 막아 보호함으로써 유전자의 활성을 높이는 데 기여한다는 사실도 발견했다.

또 ‘TENT4’라는 단백질이 아데닌 꼬리 말단에 혼합 꼬리를 추가하는 역할을 했다.

이 혼합꼬리는 잘 분해 되지 않는다. 이 덕분에 전령RNA가 보호되고 RNA 수명도 늘어난다.

이번 연구는 전령RNA의 꼬리가 순수하게 아데닌으로만 구성돼 있나는 기존 학설을 뒤집은 것이다. 김 단장은 “이번 연구는 혼합꼬리의 생성과정과 기능을 규명했다는 측면에서 의의가 있다”고 말했다. 또 “RNA 꼬리가 유전자 조절에 이용될 수 있다는 사실을 밝힌 것”이라며 “RNA를 이용한 유전자 치료기술에도 활용할 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 이번 연구성과는 국제학술지 ‘사이언스’ 20일자 온라인판에 게재됐다.