생물학 대발견…RNA 자체 서열 변이 확인

• 질병정복 위한 유전체 연구의 새로운 방향성 제시

사람의 유전정보는 모두 DNA에 담겨 있다는 생물학의 중심원리(central dogma)를 뒤흔들 수 있는 새로운 발견이 국내 연구진에 의해 보고됐다.

서울대학교 의과대학 유전체의학연구소(소장 서정선 교수)는 마크로젠 생명과학연구소와 공동으로 2008년부터 추진중인 아시아인 유전체 다양성 프로젝트의 세 번째 연구결과를 발표했다.

이번 연구는 한국인 18명을 대상으로 DNA와 RNA를 동시 분석했으며, 유전학 분야의 세계적 학술지인 '네이처 제네틱스' 7월 3일자(영국 현지시간 기준) 온라인판에 게재됐다.

차세대 초고속 유전체 서열 분석을 통해 이뤄진 연구결과는 동일인에 대해서 DNA와 RNA 서열을 동시에 분석했다는 점과 단일 민족을 대상으로 하는 사상 최대규모의 개인 유전체 분석 결과라는 점에서 기존의 연구와 차별성을 가지고 있다.

이번 논문이 Nature Genetics의 주목을 받은 가장 중요한 이유 중 하나는 단순 DNA 서열 중심인 기존의 유전체 논문에서 진일보하여, RNA 서열 분석을 추가함으로써 유전자의 발현과 그 기능적 측면까지 밝혀냈다는 점이다.

이를 통해 기존의 DNA 서열 분석만으로는 알 수 없었던, RNA 자체 서열 변이(TBM, Transcriptional Base Modification)가 대규모로 존재한다는 사실이 최초로 밝혀졌다.

즉, DNA의 염기서열이 RNA로 똑같이 전사되는 것이 아니라, 그 전사되는 과정에서 염기가 바뀜으로써 DNA에 없던 변이가 RNA에 새롭게 생기는 현상이 광범위하게 존재한다는 것이다.

기존의 연구에서 이러한 변이의 존재가 일부 보고된 적은 있으나 모든 염기로의 변환이 가능하며, 그러한 자리가 최소 1800개 이상 존재한다는 것이 이번 연구를 통해 최초로 밝혀진 것이다.

또한 RNA 서열분석을 통해 상동염색체에 존재하는 한 쌍의 유전자 중 어느 한쪽이 더 우선적으로 발현되는 비대칭 발현(allele-specific expression), 새로운 유전자 후보, 남녀에 따라 유전자 발현이 달라지는 X 염색체 상의 유전자 등 새로운 발견들이 대거 쏟아짐에 따라 향후 RNA 서열 분석이 유전체 연구의 중요한 핵심 기술로 등장할 전망이다.