학부생 주도로 유전자 RNA 결합 조절 분석 시스템 개발
국제저명학술지 “Nucleic Acids Research” 연구결과 발표
여러 질병 및 질환에서 RNA 신약 개발 도움될 것으로 기대돼
▲ 왼쪽부터 박시형 학생, 조은솔 학생, 안승현 대학원생, 지성욱 교수
생명과학대학 생명과학부 박시형(14학번), 조은솔(13학번) 학생이 생명과학과 대학원생 안승현 학생과 함께 지성욱 교수 지도 아래, 유전자 RNA 결합 조절을 파악할 수 있는 분석 시스템인 ‘CLIPick’을 개발했다. 이들은 공동 제1저자로서 국제저명학술지인 “Nucleic Acids Research” (분야 상위 4.8%, Impact factor 11.561)에 연구결과를 발표했다.
- 논문제목 : “CLIPick: a sensitive peak caller for expression-based deconvolution of HITS-CLIP signals”
- 공동 제1저자 : 박시형 (고려대학교 생명과학대학 생명과학부), 안승현 (고려대학교 대학원 생명과학과), 조은솔 (고려대학교 생명과학대학 생명과학부)
- 교신저자명 : 지성욱 (고려대학교 생명과학부 부교수)
- 게재일 : 10월 17일(온라인), 11월 30일 (Volume 46 Issue 21) 예정
CLIPick은 암이나 심장병 같은 질환에서 유전자의 RNA와 조절 인자 사이에서 일어나는 결합을 보다 특이적이고 민감하게 파악하여, 전사체 수준에서 검출할 수 있는 새로운 생물정보학 분석 기술이다. 학부 연구생으로 박시형 학생이 주도적으로 해당 분석 기술을 개발 구현하고, 조은솔 학생이 이를 활용해 유전자 억제 조절 인자인 마이크로RNA의 새로운 표적 서열 특징을 발견했으며, 안승현 학생은 이를 기존의 분석 기술과 데이터와 비교하여 그 우수성을 확인하여 개발했다.
여러 질병에서 RNA 조절 인자는 표적 유전자 발현을 제어하기 위해서 여러 전사 RNA와 결합해 그 변화에 따라 생체 기능이 달라지며, 질병이 유발되는 것으로 알려져 있다. 따라서 이러한 조절 현상을 이해하기 위해서 해당 RNA 결합 부위를 차세대 서열분석기기로 분석하는 기술인 CLIP이 개발되어 현재 널리 사용되고 있다. 그러나 이 방법은 염기서열 정보를 RNA 결합 위치로 변환하는 과정에서 각각의 전사 RNA의 발현 정도에 따라 오류가 발생하는 문제점을 지니고 있었다.
연구진은 RNA 발현 정보에 기반한 시뮬레이션 방법을 개발했고, 이를 통해 결합 위치 정보만을 보다 높은 해상도로 얻어내는 CLIPick 분석 기술을 완성했다. 이것은 그동안 발현양이 적어서 분석되지 못했던 RNA결합은 민감하게 검출할 수 있으면서도, 발현양이 많아 비특이적으로 나타난 노이즈는 효율적으로 제거할 수 있는 특징을 지님으로써, 기존의 어떤 방식보다 가장 특이적으로 RNA 결합 분석을 가능케했다.
따라서, 앞으로 CLIPick을 통해 보다 정확하게 RNA 조절 결합 기작과 특징을 여러 질환에서 분석할 수 있을 것으로 기대하며, 이에 따라 여러 질병 및 질환에서의 RNA 조절 이상을 정확히 알아낼 수 있으며, 이를 통해 치료약물의 타겟을 선정하고 RNA 신약을 개발하는데 도움이 될 것으로 예상된다.
이번 연구는 보건복지부 세계선도 의생명과학자 육성사업의 지원으로 지성욱 교수 연구실에서 박시형, 조은솔 학생이3학년부터 2년간 학부 연구원으로써 주도적으로 연구를 수행해서 이뤄졌다.
커뮤니케이션팀 서민경(smk920@korea.ac.kr)
