유전자 발현 조절 DNA 4중 나선구조 발견

성균관대 김경규 교수 공동팀
“유전자 질환 치료제 연구 기여”

DNA 구조에 이중나선 외에도 4중 나선이 있으며 이 구조가 유전자 발현을 조절한다는 사실이 밝혀졌다.

한국연구재단은 성균관대 의학과 김경규(사진) 교수 연구팀이 한양대 화학과 배상수 교수, 광주과학기술원 화학과 박진주 교수 연구팀과 함께 세포 내 AC-모티프(motif)라는 새로운 DNA 구조가 존재하고 이 구조가 유전자 발현을 조절함을 규명했다고 5일 밝혔다.

1953년 제임스 왓슨과 프랜시스 크릭은 DNA가 이중 오른나선 형태임을 밝혀내 노벨상을 수상했다. 이후 연구를 통해 DNA는 환경, 세포 작용, 염기서열 등에 따라 다양한 구조를 가질 수 있음이 보고됐다. 이 중 Z-DNA 등 몇개 구조만 알려졌고, 그 기능은 많이 연구되지 않았다.

이번 연구에서는 네 개의 핵산 구성 성분 중 아데닌과 사이토신이 반복되는 특정한 염기서열이 마그네슘 존재하에 4중 나선구조를 갖는다는 것을 발견했다. 연구팀은 이를 AC-모티프라고 이름 붙였다.

연구팀은 또 AC-모티프가 CDKL3라는 발암유전자의 발현을 조절할 수 있음을 세포실험과 유전체 교정기술을 이용해 알아냈다.

김 교수팀은 “본 연구는 유전자 발현에 대한 보다 정밀한 이해를 가능하게 했을 뿐 아니라, DNA의 구조를 이용해 질환과 관련된 유전자의 발현을 조절하는 치료제를 찾는 연구의 실마리가 될 것”이라고 기대했다. 이번 연구는 지난 1일 국제학술지 뉴클릭 액시드 리서치 온라인판에 게재됐다.

송은아 기자 [e-mail]