김빛내리 교수, 세계 최초 '코로나19 유전자 지도' 해독
코로나 바이러스 진단시약·치료제 개발 기여 기대
[데일리메디 임수민 기자] 국내 대표적 노벨상 수상자 후보로 꼽히는 김빛내리 서울대 생명과학부 교수가 이끄는공동 연구팀이 코로나19 RNA 전사체를 세계 최초로 분석해 공개했다. 이번 성과는 향후 코로나 바이러스의 고정밀 진단시약과 치료제 개발에 기여할 것으로 기대된다.
기초과학연구원(IBS, 원장 노도영) RNA 연구단은 김빛내리 단장・장혜식 연구위원(서울대 생명과학부 교수) 연구팀이 질병관리본부 국립보건연구원과의 공동연구를 통해 코로나19 원인인 사스코로나바이러스-2(SARS-CoV-2)의 고해상도 유전자 지도를 완성했다고 9일 밝혔다.
연구팀은 두 종류의 차세대 염기서열 분석법(나노포어 직접 RNA 시퀀싱, 나노볼 DNA 시퀀싱)을 활용해 사스코로나바이러스-2가 숙주세포 내에서 생산되는 RNA전사체를 모두 분석했다.
이 분석에서 바이러스 유전자의 정확한 위치를 찾아내면서 기존 분석법으로는 확인되지 않았던 RNA와 RNA의 화학적 변형을 발견했다.
이를 통해 바이러스 전사체가 어떻게 구성됐는지 이해하고 바이러스 유전자들이 유전체 상의 어디에 위치하는지를 정확히 파악할 수 있게 됐다. 사스코로나바이러스-2 유전자의 복잡하면서도 숨겨진 비밀들을 풀 수 있는 지도를 확보할 수 있게 된 것이다.
또 유전체와 전사체에 대한 빅데이터를 생산, 후속 연구를 위한 다양한 정보도 제공하고 있다.
사스코로나바이러스-2는 DNA가 아니라 RNA 형태 유전자를 지니고 있다. 바이러스는 숙주세포에 침투해 유전정보가 담긴 RNA를 복제하는 한편 유전체RNA를 바탕으로 다양한 ‘하위유전체 RNA’를 생산한다.
이 하위유전체는 바이러스 입자구조를 구성하는 여러 단백질(스파이크, 외피 등)을 합성하며 복제된 유전자와 함께 숙주세포 안에서 바이러스 완성체를 이룬다. 이후 세포를 탈출하여 새로운 세포를 감염시킨다.
기존 연구에서 사스코로나바이러스-2의 유전체 정보가 보고됐지만 유전체RNA정보를 기반으로 유전자의 위치를 예측하는 수준에 머물렀다.
김 단장 연구팀은 이번 연구에서 유전체RNA로부터 생산되는 하위유전체RNA를 실험적으로 규명하는 한편, 각 전사체의 염기서열을 모두 분석해 유전체RNA 상에 유전자들이 어디에 위치하는지 정확하게 찾아냈다.
김빛내리 단장은 "이번 연구는 사스코로나바이러스-2 유전자에 대한 풍부한 정보와 세밀한 지도를 제시함으로써 바이러스 증식 원리를 이해하고 새로운 치료전략을 개발하는 데 기여할 것”이라고 말했다.
임수민 기자 (
