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세계 최대 규모 3차원 암 게놈 지도 나왔다
세계 최대 규모 3차원 암 게놈 지도 나왔다
  • 이영재 기자 garden@kma.org
  • 승인 2020.12.28 16:31
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정인경 KAIST 교수·이병욱 한국생명공학연구원 박사 공동연구팀
대규모 암 유전체 구조 변이 해독 새 전략 제시…항암제 개발 기대

국내 연구진이 세계 최대 규모의 3차원 암 게놈지도 데이터베이스를 구축했다.

정인경 KAIST 교수(생명과학과)·이병욱 한국생명공학연구원 국가생명연구자원정보센터 박사 공동연구팀은 28일 3차원 암 게놈 지도 데이터베이스(DB 주소: 3div.kr)를 공개했다.

공동연구팀은 인체 정상 조직과 암 조직, 다양한 세포주 대상 3차원 게놈 지도를 분석·데이터베이스화 한 후 약 400여 종 이상의 3차원 인간 게놈 지도를 구축했으며, 이를 통해 암세포에서 빈번하게 발생하는 대규모 유전체 구조 변이 기능을 해독할 수 있는 새 전략을 제시했다.

정인경 교수·이병욱 박사가 공동 교신 저자로 참여한 이번 연구 결과는 국제 학술지 <핵산 연구>(Nucleic Acid Research) 11월 27일자 온라인판에 게재됐다(논문명 : 3DIV update for 2021: a comprehensive resource of 3D genome and 3D cancer genome).

현재까지 많은 연구를 통해 암세포 유전체에서 발생하는 돌연변이를 규명해 암 발병 기전을 이해하려는 시도가 있었다. 최근에는 유전자에서 발생하는 점 돌연변이뿐 아니라 대규모 구조 변이에 관한 연구가 활발하게 이뤄지고 있으며, 이들을 활용한 신규 암세포의 특이적 유전자 발현 조절 기전 규명의 중요성이 제시되고 있다.

하지만 대다수 구조 변이는 DNA가 단백질을 생성하지 않는 비 전사 지역에 존재해, 1차원적 게놈 서열 분석만으로 이런 기능을 규명하는 데는 한계가 있었다.

정인경 KAIST 교수(생명과학과)·이병욱 한국생명공학연구원 국가생명연구자원정보센터 박사 공동연구팀은 28일 3차원 암 게놈 지도 데이터베이스(DB 주소: 3div.kr)를 공개했다.
정인경 KAIST 교수(생명과학과)·이병욱 한국생명공학연구원 국가생명연구자원정보센터 박사 공동연구팀은 28일 3차원 암 게놈 지도 데이터베이스(DB 주소: 3div.kr)를 공개했다.

지난 10년간 비약적으로 발전한 3차원 게놈 구조 연구는 비 전사 지역에 존재하는 대규모 구조 변이로 인해 생성되거나 소실되는 염색질 고리 구조를 3차원 게놈 구조 해독을 통해 유전자 조절 기능을 규명하는 데 모아지고 있다.

공동연구팀은 지금까지 공개된 모든 암 유전체의 3차원 게놈 지도를 확보해 최대 규모의 3차원 암 유전체 지도를 작성했으며, 대규모 구조 변이와 3차원 게놈 지도를 연결할 수 있는 분석 도구도 개발했다. 이를 통해 대규모 암 유전체 구조 변이에 따른 3차원 게놈 구조의 변화와 함께 표적 유전자를 규명할 수 있었다.

이병욱 박사는 "최근 세포 내 3차원 게놈 구조·변화가 다양한 질병, 특히 암의 원인이 된다는 것이 밝혀지고 있는데, 이에 대한 연구 도구들을 처음으로 개발했다"며 "연구 결과를 활용하면 암 발병 원리를 이해하고 항암제 개발에도 중요한 정보를 제공할 것으로 기대된다"고 말했다.

정인경 교수는 "암에서 빈번하게 발생하는 대규모 구조 변이의 기능을 3차원 게놈 구조 해독을 통해 정밀하게 규명 가능함을 보여줬다"며 "아직 해독이 완벽하게 이뤄지고 있지 않은 암 유전체를 정밀하게 해독하는 기술을 한 단계 더 발전시키는 계기가 될 것"이라고 덧붙였다.

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