코로나19를 일으키는 바이러스 유전자 지도를 국내 연구진이 완성했다. 코로나19 바이러스의 인체 침투 방법·화학적 변형 과정 등을 찾아낸 거으로 향후 진단 기술 개선과 새로운 치료 전략 개발에 도움이 될 것으로 보인다.
기존 방법으로는 알 수 없었던 숨겨진 RNA도 다수 발견됐고 최소 41곳에 화학적 변형이 일어난 사실도 확인됐다. 코로나19의 진단 기술 개선과 새로운 치료 전략 개발에 도움이 될 것으로 기대된다.
기초과학연구원(IBS) RNA연구단 김빛내리 단장팀은 질병관리본부·국립보건연구원과 공동으로 코로나19 바이러스의 유전체와 바이러스가 인체 세포에 감염된 뒤 단백질을 만들기 위한 중간 과정으로 생산하는 '전사체' 전체를 해독한 결과물을 국제학술지 '셀' 9일자에 발표했다.
코로나19 바이러스는 DNA가 아니라 RNA 형태 유전자 약 3만개로 이뤄진 게놈을 갖는다. 바이러스는 숙주인 인체세포에 침투해 유전 정보가 담긴 RNA를 복제한다. 이를 바탕으로 다양한 하위 RNA를 생산한다.
이들 하위 RNA는 바이러스를 구성하는 여러 단백질을 만든다. 복제된 RNA와 단백질은 인체 세포 안에서 완성체를 이루며 이후 세포를 탈출해 새로운 세포를 감염시킨다. 숙주인 인체세포 안에서 생산된 RNA 총합을 '전사체'라고 한다.
연구팀은 '전사체' 해독을 통해 바이러스의 전사체가 어떻게 구성됐는지, 바이러스 유전자들이 게놈 상 어디에 위치하는지 정확히 찾아낼 수 있게 됐다.
연구팀은 나아가 하위RNA들을 실험적으로 규명하고 전사체의 염기서열을 모두 분석해 게놈상의 유전자들이 어디에 위치하는지 정확히 알아냈다. 또 기존에 하위 RNA가 10개 있다고 알려졌지만 이번 실험을 통해 9개의 하위 RNA만 실제로 존재하는 것을 확인했다. 나머지 1개는 예측과 달리 실제로는 존재하지 않았다는 것이다.
연구팀은 세포 내에서 생산되는 RNA 수십여 종을 추가로 발견했다. 또 융합·삭제 등 다양한 형태의 하위 RNA 재조합도 빈번히 일어나는 걸로 알아냈다.
이전 연구에서 코로나19 바이러스의 게놈 정보가 보고된 적 있지만, 이를 기반으로 유전자 위치를 예측하는 수준에 머물렀다.
김빛내리 단장은 "RNA의 화학적 변형은 바이러스 생존 및 면역 반응과 관련이 있을 것으로 보인다"며 "이번에 코로나19 바이러스 각 전사체의 정량을 정확하게 파악했으며, 이를 토대로 진단용 유전자증폭기술(PCR)을 개선할 수 있을 것"이라고 말했다.
김 단장은 줄기세포와 암세포에서 RNA 기능을 규명해 네이처·사이언스·셀 등 세계 저명 학술지에 10여 편의 논문을 게재하며 세계적 주목을 받았다. 노벨상 수상 기간이 되면 국내 과학자 중 빠지지 않고 후보로 거론되고 있다. 이번 연구 성과로 노벨상을 탈 수 있을 지 귀추가 주목된다.
사진 = IBS
황찬교 기자 kdf@kdfnews.com
