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만능줄기세포 결정 칼날 쥔 리보솜

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만능줄기세포 결정 칼날 쥔 리보솜

2015.10.12 18:00
기초과학연구원 제공
기초과학연구원 제공

국내 연구진이 줄기세포의 새로운 특성을 발견했다.
 

김빛내리 기초과학연구원(IBS) RNA연구단장(사진) 팀은 배아줄기세포가 우리 몸을 구성하는 모든 종류의 세포로 분화할 수 있는 ‘만능줄기세포’로 남아있기 위한 조건을 발견하는 데 성공했다고 12일 밝혔다.

 

우리 몸의 단백질은 DNA가 가진 유전정보를 RNA로 보내고, RNA가 이를 번역해 단백질을 합성하는 일련의 과정을 통해 생성된다. ‘RNA결합 단백질’은 전령RNA로 전사된 후 과정에 관여한다.

 

연구팀은 배아줄기세포 내 RNA결합단백질을 대상으로 특정 기능을 수행하는 유전자를 선별해내는 기법인 ‘RNA간섭 유전자선별검사(RNAi screen)’을 실시했다. 그 결과 16개 RNA결합단백질이 배아줄기세포 조절에 관여한다는 사실을 처음 알아냈다.

 

특히 이 중 6개의 단백질이 리보솜 생산에도 중요한 역할을 한다는 사실도 발견했다. 즉, 리보솜의 양에 따라 배아줄기세포가 만능줄기세포 특성 유지여부가 결정된다는 것이다.

 

일반적으로 배아줄기세포는 리보솜의 양이 많고, 단백질의 합성이 왕성하게 이뤄지는 특성을 갖는다. 하지만 연구팀은 리보솜의 양이 감소하면 단백질 합성 속도가 느려지고, 이에 따라 줄기세포에 필요한 단백질들 간 균형이 깨지며 ‘만능 기능’이 상실된다는 사실을 밝혔다.

 

김 단장은 “줄기세포에 대한 기존 연구들이 DNA에 초점이 맞추던 것과 달리 RNA에 집중한 덕에 줄기세포를 이해하는 새로운 시각을 제시할 수 있었다”며 “단백질 생산 기계인 리보솜이 배아줄기세포에서도 단백질을 합성하고, 조절자로서도 기능한다는 사실을 밝힌 학문적 의미도 있다”고 말했다.

 

연구결과는 생명공학 분야 학술지 ‘유전자와 발생(Genes & Development)’ 1일 자 온라인판에 게재됐다.

 

연구팀은 리보솜의 양이 감소하면 배아줄기세포의 만능기능(전분화능) 유지를 돕는 단백질의 양이 줄어 기능을 상실하고, 빠르게 다른 세포로 분화된다는 사실을 알아냈다. - 기초과학연구원 제공
연구팀은 리보솜의 양이 감소하면 배아줄기세포의 만능 기능(전분화능) 유지를 돕는 단백질의 양이 줄어 기능을 상실하고, 다른 세포로 재빨리 분화된다는 사실을 알아냈다. - 기초과학연구원 제공
 

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