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김빛내리는 1969년 6월 18일 출생이며 대한민국 전라남도 영광에서 태어났다.또한 기초과학연구원 RNA 연구단장이며 서울대학교 생명과학부 교수이다. 본관은 연안. 국제적인 학회지들의 논문 피인용수에 근거하면 노벨상 수상에 근접한 과학자이다. 상명...
위키백과이들은 ‘연구할 시간’을 다른 일에 빼앗기는 것 자체를 달가워하지 않기 때문이다. RNA 연구로 주목받는 서울대학교 김빛내리 교수가 대표적이다. 1992년에 서울대 미생물학과를 졸업한 그는 채 마흔이 되기도 전인 2007년 젊은 과학자상, 2008년 로레알...
꼭 알아야 할 과학이슈 1
김빛내리 연구진, 코로나 유전자 비밀 첫 완전해독
이영완 과학전문기자 입력 2020.04.09. 16:53 수정 2020.04.09. 19:16실제로 단백질 만드는 유전자 위치 찾아내
바이러스의 변형 과정도 추적할 단서 확보
국내 연구진이 세계에서 가장 정밀한 코로나 바이러스의 유전자 지도를 완성했다. 기존에도 바이러스 유전자 지도가 만들어졌으나 인체 세포에 들어가 실제로 만들어내는 유전자까지 정확하게 확인하기는 이번이 처음이다. 코로나 바이러스의 최고 해상도 유전자 지도는 전 세계 과학자들이 코로나 치료제와 백신을 개발하는 데 중요 정보로 활용될 것으로 기대된다.
기초과학연구원(IBS) RNA 연구단 김빛내리 단장과 장혜식 연구위원(서울대 생명과학부 교수) 연구진은 “질병관리본부 국립보건연구원과의 공동 연구를 통해 코로나 바이러스 감염증의 원인인 사스코로나바이러스-2(SARS-CoV-2)의 고해상도 유전자 지도를 완성했다”고 9일 밝혔다. 연구결과는 국제학술지 ‘셀’에 투고돼 심사를 마쳤으며, 현재 교정 작업을 하고 있다. 셀지는 코로나 사태의 심각성을 고려해 논문을 미리 인터넷에 공개했다.
연구진은 질병관리본부 국립보건연구원에서 숙주세포에 배양한 코로나 바이러스를 받아 사람에게 감염되지 못하게 독성을 없앤 다음, 코로나 바이러스가 숙주 세포에서 만드는 유전물질인 RNA를 모두 분석했다. 이 분석을 통해 바이러스 유전자의 정확한 위치를 찾아내는 한편, RNA에 화학적 변형이 최소 41곳에 일어났음을 발견했다.
코로나 바이러스는 DNA가 아니라 RNA 형태의 유전자를 갖고 있다. 바이러스는 유전정보를 가진 RNA와 이를 감싸고 있는 단백질 껍질로 구성된다. 바이러스는 숙주세포에 침투해 자신의 RNA를 그대로 복제하는 한편, 원래 RNA 중에서 바이러스의 돌기(스파이크), 외피 등의 단백질을 만들 하위유전체 RNA를 따로 생산(전사)한다. 말하자면 가장 중요한 설계도의 복제본을 만드는 한편, 설계도 일부를 복사해 필요한 부품을 만드는 식이다. 이 하위유전체가 만든 단백질들이 복제된 전체 RNA와 함께 숙주세포 안에서 조립돼 새로운 바이러스가 된다. 이렇게 숙주세포 안에서 생산된 RNA의 총합을 ‘전사체(transcriptome)’라 한다. 연구진은 이번에 전사체 유전자 지도를 완성했다.
지금까지 과학자들은 코로나 바이러스가 가진 RNA만 해독했다. 반면 이번에 국내 연구진은 코로나 바이러스가 숙주세포에 들어가 증식하면서 복사한 RNA와 바이러스 구성요소를 만들 때 생산한 하위유전체RNA까지 모두 해독했다. 이를 통해 RNA에 실제로 단백질을 만드는 기능을 가진 유전자들이 어디에 있는지 정확하게 알 수 있었다. 기존에는 하위유전체RNA 10개가 있다고 알려져 있었지만, 이번 실험으로 그중 9개의 하위유전체RNA만 실제로 존재하는 것도 확인했다. 또 융합, 삭제 등 다양한 형태의 하위유전체 RNA 재조합도 빈번하게 일어남을 확인했다.
연구진은 특히 바이러스 RNA에서 메틸화와 같은 화학적 변형을 발견했다. 유전자는 환경 변화에 따라 메틸기가 붙으면서 유전자 기능이 달라진다. 선천적으로 물려받은 유전자가 후천적으로 바뀌는 셈이다. 변형된 RNA들은 기존에 알려지지 않은 새로운 특성을 가질 수 있으므로, 코로나 바이러스가 환경에 맞춰 다른 형태로 진화하는 과정을 이해하는 데 도움이 될 것으로 보인다. 김빛내리 단장은 “RNA의 화학적 변형은 바이러스의 생존, 면역 반응과 관련이 있을 것으로 보인다”며 “RNA 변형은 바이러스 치료제를 개발할 때 새롭게 표적으로 삼을만한 후보군”이라고 말했다.
김빛내리 단장은 우리나라 과학계를 대표하는 과학자이다. 지난해 한국연구재단이 발표한 ‘노벨상에 근접한 한국인 과학자 17명’에도 포함됐다. 연구재단은 논문 피인용 수 등 연구 성과를 바탕으로 김빛내리 단장(생리의학)과 김필립 하버드대 교수(물리학), 박남규 성균관대 교수(화학) 등을 노벨상 후보자에 근접한 연구자로 꼽은 '노벨과학상 종합분석보고서'를 내놨다. 2015년 ‘여성과학계의 노벨상’이라 불리는 로레알-유네스코 세계여성과학자상을 받았다. 국내에서는 젊은 과학자상, 호암상, 최고과학기술인상을 줄줄이 받았다
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