서울시립대학교 생명과학과 이동성 교수가 암 세포 유전체 구조 변이에 의한 3차원 구조 변화의 암 유전자 발현 기전을 규명했다. 미국 솔크 연구소(Salk Institute for Biological Studies) 제시 딕슨(Jesse Dixon) 공동연구팀의 연구 결과는 12월 8일 네이처(Nature)지에 Structural variants drive context-dependent oncogene activation in cancer(DOI: 10.1038/s41586-022-05504-4)라는 제목으로 게재됐다.

100여개의 환자 유래 암 조직과 암 세포주에서 CMYC, TERT, CCND1과 같은 암 유발 유전자 주변에 유전체 구조 변이 발생과 이에 따른 유전체 3차원 구조의 변화가 높음을 밝히고 CRISPR-cas9 유전자 재조합 기술로 해당 구조 변이를 재현해 암 유발 유전자 활성 메커니즘을 밝힐 수 있었다. 또한 대다수의 유전체 구조 변이가 암 유전자 발현에 영향을 미치지 않았으며 암 유전자 발현을 위해서는 유전자를 활성화시킬 수 있는 ‘조절자’들이 구조적으로 가까워져야 한다는 사실을 밝혔다.


사진=유전자 재조합 기술을 이용해 재조합된 DNA (좌) 해당 암 세포로부터 유전체 3차원 구조 확인 기술 (Hi-C)를 이용해 확인한 구조 변이와 3차원 구조 변화. 출처=서울시립대학교

이동성 교수는 “이번 연구로 암 유전자 발현 메커니즘을 밝히고 중요성은 인지하고 있지만 아직 깊게 이해하지 못했던 후성유전의 영향을 밝힐 수 있었다"며 "이번에 밝힌 기전은 암 뿐만 아니라 전반적인 생명체의 유전자 발현 조절을 설명해 준다”고 그 의미를 밝혔다. 또한 “DNA 시퀀싱, 유전체 재조합 기술, 유전체 3차원 구조 확인 기술 등의 개발에 따라 이번 연구가 가능했다"며 "앞으로도 새로운 기술을 활용함은 물론 적극적으로 개발해 생명 현상의 근간을 밝히는 것이 목표”라고 말했다.

솔크 연구소의 제시 딕슨 교수는 “사람이 왜 암에 걸리고 어떤 특정한 유전적 돌연변이가 암을 유발하는지 더 잘 이해할 수 있다면 위험을 더 잘 평가하고 새로운 치료법을 개발할 수 있다"며 "유전자는 빛과 같고 유전자를 조절하는 것은 스위치와 같다. 우리는 암 유전체 구조적 변이에 의해 잠재적으로 특정 유전자를 켤 수 있는 많은 스위치가 있음을 확인하고 있다”고 밝혔다.

출처 : 학술신문(https://www.academicnews.co.kr)