‘세포분열 과정에서 손상된 DNA 이중가닥 절단을 복구하는 유전자 재조합시 관련 단백질의 작용기전’이 국내 연구진에 의해 밝혀졌다. 이로써 DNA 손상으로인한 유전질환은 물론 암 등의 진단이나 치료방법 연구에도 기여할 것으로 기대된다.
중앙대 생명과학과 김근필 교수가 주도하고 홍수길 박사과정 연구원 등이 수행한 이번 연구는 미래창조과학부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구자지원사업 및 바이오의료기술개발사업의 지원을 받아 수행되었다.
유전자 재조합은 유전정보를 섞어 생명체의 다양성을 확보하고, DNA 손상을 복구해 유전적 안정성을 보장하기 위해 필요한 과정이다.
세포분열시 일어나는 DNA 이중가닥 절단이 제대로 복구되지 않으면 암세포로 변이되거나 세포사멸로 이어질 수 있다는 점에서 이 같은 절단을 복구하기 위한 재조합 기전에 대한 이해는 관련 질병이해의 기초가 된다.
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| ⓒ미래창조과학부 |
이러한 “절단복구를 위한 재조합 과정에는 몇 가지 단백질이 관여한다”는 등 기전에 대한 간단한 정보만 알려져 있던 것이 학계에 알려진 상황이서 이번 연구성과의 의미가 깊다.
특히 절단복구를 위한 재조합 과정에서 체세포는 주형(鑄型, template) 가닥으로 자매염색분체를 선택하는 반면, 생식세포가 상동염색체를 이용하는 이유는 미해결 과제로 남아 있었다.
이에 연구팀은 효모모델을 이용, 세포분열시 일어나는 ‘DNA 이중가닥 절단복구 관련 상동재조합 과정’에서 체세포는 ‘Rad51', 생식세포는 ’Dmc1'이라는 단백질이 핵심역할을 수행함을 밝혀냈다.
이로써 유방암 원인유전자가 Rad51의 주형 가닥 선택 기전에 미치는 영향 등 전반적인 유전자 재조합 관련 사항에 이번 연구결과가 기여할 것으로 보인다.
김 교수는 “수십 년간 궁금증으로 남아있던 체세포와 생식세포분열 특이적 유전자 재조합 기전의 명확한 과정을 제시하였고, 이는 궁극적으로 암초기 발생 원인에 대한 과정이나 다운증후군 등 염색체 이상 질환의 원인을 이해하는데 도움이 될 것”이라고 소감을 전했다.
오보영 기자
