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암의 원인 '돌연변이'의 다양성 결정하는 요건 찾았다

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암의 원인 '돌연변이'의 다양성 결정하는 요건 찾았다

2020.06.08 16:23
안톤 가트너 IBS 유전체 항상성 연구단 부연구단장이 암의 원인인 돌연변이의 다양성에 영향을 미치는 요건을 찾았다. IBS 제공
안톤 가트너 IBS 유전체 항상성 연구단 부연구단장이 암의 원인인 돌연변이의 다양성에 영향을 미치는 요건을 찾았다. IBS 제공

암세포는 정상세포 내 유전물질인 DNA에 돌연변이가 발생해 누적될 때 생겨난다. 그 동안 암세포를 일으키는 다양한 돌연변이가 어떤 요인에 의해 만들어지는지 구체적인 과정은 알려지지 않았는데, 국내 연구기관이 돌연변이의 다양성을 결정하는 요건을 확인했다. 암의 발생 원인을 구체적으로 밝히고 맞춤형 치료법을 개발하는 데 도움이 될 것으로 기대된다.


기초과학연구원(IBS)은 안톤 가트너 유전체항상성연구단 부연구단장팀이 암세포의 돌연변이 종류를 '지문'처럼 분류하고, 각각의 지문을 형성하는 데 영향을 미친 발암물질의 종류 및 이와 관련된 세포 내 DNA 손상 복구 시스템을 찾는 데 성공했다고 8일 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 네이처 커뮤니케이션스 5월 1일자에 발표됐다.


DNA에는 생명활동에 필요한 유전 정보가 보관돼 있다. 하지만 자외선이나 화학물질, 방사능 등 외부 자극에 노출될 경우 보관된 내용에 변형이 일어날 수 있다. 생명체는 변형된 DNA를 수정하는 복구 시스템을 여러 종류 갖고 있어 이런 변형을 대부분 극복한다. 하지만 복구 시스템을 거쳐도 살아남은 일부 변형이 존재하며, 이들이 세포에 누적되면 그 중 일부가 결국 암세포가 된다. 


연구팀은 이런 암세포를 만드는 돌연변이의 탄생 과정에 주목했다. 돌연변이는 종류가 다양하다. 마치 e메일에 오타를 낸 경우처럼 특정 염기서열이 다른 염기서열로 잘못 바뀌기도 하고, 다른 염기가 추가로 들어가거나 빠지기도 한다. 문장이나 문단이 통째로 빠지듯 긴 염기서열이 없어지거나 반복되기도 한다. 


가트너 교수팀은 어떤 조건에서 이런 돌연변이가 각각 만들어지는지 구체적으로 밝혔다. 먼저 예쁜꼬마선충 2700마리를 준비한 뒤 세포가 보유한 여러 가지 DNA 복구 기능을 마치 스위치를 끄듯 망가뜨렸다. 그 뒤 이들에게 12가지 DNA 독성물질(발암물질)을 조합해 총 150가지 발암물질 노출 조건을 만든 뒤 처리했다. 그 뒤 게놈 해독을 통해 영향을 분석했다. 


그 결과 DNA 변형을 일으키는 물질(발암물질)의 종류뿐만이 아니라 DNA 복구 기능의 결함이 돌연변이의 종류를 결정하는 데 중요한 영향을 미친다는 사실을 확인했다. 가트너 부연구단장은 “돌연변이의 종류를 추적하면 역으로 암을 일으킨 물질이 무엇이며 손상된 DNA 복구 기능이 어떤 것인지 확인할 수 있을 것”이라며 “이를 바탕으로 암 진단과 치료법을 개선할 수 있을 것”이라고 말했다.
 

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