인체를 구성하는 기본 요소인 세포.
세포의 핵 속에 존재하는 DNA는 수많은 유전정보를 담고 있다.
그리고 이 유전정보는 RNA라는 물질을 통해 발현된다.
DNA가 집을 만들기 위한 설계도라면, RNA는 실제로 집을 만드는 기술자인 셈이다.
여러 종류의 RNA들 중 최근 그 중요성이 특히 부각되고 있는 마이크로 RNA의 생성 과정을 세계 최초로 규명한 이가 있다.
제12회 아산의학상 기초의학부문
‘마이크로 RNA로 생명현상의 비밀을 찾다’
서울대 생명과학부 김빛내리 석좌교수
항상 맑은 눈으로 세상을 바라보며 걸어온 연구자의 길.
2001년, 당시 미지의 영역이었던 마이크로 RNA에 호기심을 갖고 연구를 시작한 김빛내리 교수.
실험실도, 연구원도, 연구비조차 없어 빚이 불어나는 상황에서도 김 교수는 흔들림 없이 실험에만 매달렸다.
그로부터 1년 뒤, 마이크로 RNA의 생성 과정의 비밀을 풀어낼 가설을 제시한다.
일반 RNA 보다 수 백 배 작은 크기를 지닌 마이크로 RNA는 세포의 핵 속에서 DNA로부터 복제된 뒤 단백질 효소에 의해 두 차례의 절단과정을 거치며 생성된다.
마이크로RNA의 생성과 작동에 이상이 생기면 우리 몸에는 암을 포함한 다양한 질병이 발생한다.
크기는 작지만 모든 생명현상에 중요한 역할을 하는 마이크로 RNA.
하지만 그동안 마이크로RNA의 생성 원리는 베일에 싸여있었다.
그 비밀을 밝혀내기 위해 노력해 온 김빛내리 교수는 2003년, 마이크로 RNA를 생성하는데 필수적인 효소인 ‘드로셔’ 단백질을 발견하고,
2016년에는 드로셔 단백질의 3차원 구조를 세계 최초로 밝혀냈다.
마이크로 RNA들이 어떤 방식으로 생성되며 유전자를 제어해 세포의 기능을 조절할 수 있는지에 대한 근본적인 이해가 가능하게 되었다.
김 교수와 연구팀은 마이크로 RNA를 연구하던 중 RNA의 끝부분에 꼬리처럼 새로운 염기가 추가적으로 달라붙는 것을 발견한다.
이 꼬리 부분이 RNA를 분해시키거나 안정화시키며 RNA를 조절할 수 있다는 것을 확인했다.
하지만, 유전자의 운명을 쥔 RNA의 꼬리 길이를 측정할 방법이 없어 연구에 한계가 있었다.
이 한계를 극복할 뿐만 아니라 RNA 꼬리를 한꺼번에 모두 분석할 수 있는 방법을 김 교수와 연구팀이 개발하여 현재 RNA꼬리 연구자들은 전 세계적으로 이 방법을 사용하고 있다.
2018년에는 '꼬리서열분석법'을 적용해 세계 최초로 RNA의 분해를 막는 ‘혼합꼬리’의 존재를 발견했다.
김빛내리 교수는 RNA꼬리의 특성을 이용해 바이러스 활동을 억제하는 항바이러스 제제 연구의 가능성을 증명한 것이다.
마이크로 RNA를 이용한 유전자 치료 기술로 암과 같은 난치병과 유전질환 치료의 가능성을 제시한 김빛내리 교수.
마이크로 RNA처럼 작고 사소한 발견이 모여 중요한 과학적 발판이 된다고 생각하는 김빛내리 교수.
김교수의 노력은 생명 현상의 비밀을 푸는 길에 희망의 빛이 되고 있다.
