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유전자 조절 실마리, RNA 보호 ‘혼합꼬리’ 발견..유전자치료 효율↑

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전령RNA 분해 늦추는 혼합 꼬리 발견
기초과학연 김빛내리 단장, 사이언스 논문 발표

[서울=뉴스핌] 김영섭 기자 = 전령RNA(Messenger RNA·mRNA)는 DNA에 보관된 유전 정보를 단백질로 전달한다. 국내 연구진이 모든 생명 활동의 핵심 물질인 이 RNA의 ‘혼합 꼬리’ 기능을 처음으로 밝혀 유전자 치료 효율성을 높인 것으로 평가된다. 

20일 과학기술정보통신부에 따르면 기초과학연구원(IBS) RNA연구단 김빛내리 단장(서울대 생명과학부 석좌교수) 연구팀은 전령RNA의 분해를 막는 ‘혼합 꼬리’를 발견, 전령RNA의 생애와 유전자 조절에 관한 새로운 이해의 틀을 마련했다.

이번 연구결과(논문명 ‘Mixed tailing by TENT4A and TENT4B shields mRNA from rapid deadenylation’)는 세계 최고 권위지 사이언스 온라인판에 이날 게재됐다.

[그림] 전령 RNA 혼합 꼬리의 아데닌 꼬리 제거 과정 방해 모식도 : 성숙한 전령RNA는 긴 아데닌 꼬리를 가지고 있는데, 이 꼬리는 전령RNA의 분해를 막고 정상적으로 기능하는데 도움을 준다. 긴 아데닌 꼬리가 탈아데닐화 효소에 의해 짧아지면서 전령RNA의 분해가 일어나게 되는데, 전령RNA에 붙은 혼합 꼬리는 아데닌 꼬리 제거 과정을 방해한다. 그 결과, 전령RNA의 분해가 억제되어 안정성이 높아지고 결론적으로 혼합 꼬리는 전령RNA의 생존에 기여하게 된다. [자료=과학기술정보통신부]

연구진은 전령RNA의 ‘긴 아데닌(adenine) 꼬리(poly[A] tail)’ 부위에 아데닌 이외의 염기가 혼합된 ‘혼합 꼬리’가 존재함을 발견, 이 혼합 꼬리가 전령RNA의 분해를 막아 보호함으로써 유전자의 활성을 높이는 데 기여한다는 점을 증명했다.

‘긴 아데닌 꼬리’는 전령RNA 뒤쪽 꼬리에 존재하는 염기서열로, 전령RNA를 보호하는 역할과 단백질 합성을 촉진하는 역할을 한다고 알려져 왔다.

연구진은 자체 개발한 대용량 염기분석법인 꼬리서열 분석법을 적용, 전령RNA 말단에 아데닌 외의 다른 염기가 추가돼 혼합 꼬리가 만들어지는 변형이 일어남을 밝혔다.

특히 ‘TENT4’ 단백질이 아데닌 꼬리의 말단에 혼합 꼬리를 추가하는 역할을 한다는 사실을 발견했다. 또한 이 혼합꼬리는 분해가 잘 되지 않기 때문에 전령RNA를 보호하고 RNA의 수명을 늘린다는 사실도 규명했다.

이번 연구는 전령RNA의 꼬리가 순수하게 아데닌으로만 구성된다는 기존 학설을 반증, 혼합 꼬리의 생성 과정과 기능을 규명한 것으로 평가된다.

김빛내리 연구단장은 “혼합 꼬리에 의한 RNA 보호 메커니즘을 밝힌 이번 연구는 RNA의 혼합 꼬리의 기능을 처음 규명한 것”이라며 “RNA를 이용한 유전자 치료의 효율을 높이는 데 활용할 수 있을 것”이라고 말했다. 

교신저자 김빛내리 교수가 직접 전하는 연구 이야기 

논문 교신저자 김빛내리 IBS RNA연구단장(서울대 생명과학부 교수) [사진=과학기술정보통신부]

- 연구를 시작한 계기나 배경은.

▲ 이번 연구는 2014년 전령RNA의 꼬리에 예상치 못한 서열이 존재한다는 것을 발견한 데서 시작됐다. 연구실에서 개발한 꼬리서열분석법으로 전령RNA의 꼬리를 대량 분석한 결과, 전령RNA의 뒤쪽 말단에 긴 아데닌 꼬리만 존재하는 것이 아니라 유리딘 꼬리와 구아닌(guanine) 꼬리도 광범위하게 존재한다는 것을 관찰했다. 특히 구아닌 꼬리는 연구단에서 세계 최초로 발견한 현상이었기 때문에, 연구진은 전령RNA에 붙어있는 구아닌 꼬리가 어떻게 생성되며, 어떤 생물학적 기능이 있는지 알아보고자 했다. 결과적으로 그 구아닌 꼬리는 이번 연구를 통해 혼합 꼬리의 일부임이 밝혀졌다.

 

- 연구 전개 과정에 대해 소개하면.

▲ RNA연구단의 2014년 연구에서 특이한 서열을 갖는 꼬리의 존재를 보고했다. 이후 개구리와 물고기의 전령RNA 꼬리 데이터를 재분석한 결과, 이 종들에서도 혼합 꼬리를 발견할 수 있었다. 이렇듯 진화적으로 광범위하게 존재하는 혼합 꼬리의 존재는 연구의 중요성을 더했다. 혼합 꼬리 생성을 담당하는 효소를 찾기 위해 기존 꼬리서열분석법 데이터를 재분석했다. 효소 후보군을 신속하게 좁혀 TENT4 효소들을 찾아낼 수 있었다. 전령RNA 각 꼬리에 대한 탈아데닐화 효소(deadenylase)의 생화학적 반응을 확인한 결과, 혼합 꼬리가 탈아데닐화(deadenylation)를 저해한다는 것을 발견했다.

 

- 연구하면서 어려웠던 점, 장애요소는 무엇이고 어떻게 극복했는지.

▲ 혼합 꼬리를 만드는 효소를 찾는 것이 가장 핵심적인 일이었는데, TENT4에 대한 기존 데이터베이스의 정보가 틀려 있어 TENT4의 효소활성에 대한 결론을 내리기 어려웠다. 데이터베이스가 잘못돼 있다는 사실을 밝힘으로써 연구의 진전을 이룰 수 있었다. 또한 생화학, 계통생물학, 분자생물학, 생물정보학과 통계학 등 다양한 기법을 활용해야 하는 어려움이 있었다. 실험을 담당한 임재철, 김동완 연구원과 이영석, 장혜식 연구원 등 여러 연구원의 긴밀한 협동연구를 통해 극복할 수 있었다.

 

- 이번 성과, 무엇이 다른가?

▲ 전령RNA의 긴 아데닌 꼬리는 지금까지 단순히 아데닌의 반복으로만 이뤄진 긴 꼬리라고 알려져 있었다. 따라서 긴 아데닌 꼬리는 그 길이(양적인 정보)만이 중요한 것으로 여겨졌다. 하지만, 이번 연구를 통해 같은 길이의 아데닌 꼬리라고 하더라도 그 구성(질적인 정보)이 다를 수 있으며, 아데닌 이외의 염기가 혼합돼 있는 꼬리가 순수한 꼬리보다 더 느리게 분해된다는 사실을 입증했다. 이번 연구를 통해 기존에 알지 못했던 전령RNA 보호 메커니즘을 밝힘으로써 복잡한 전령RNA의 생활사를 한층 더 이해할 수 있게 됐다.

 

- 꼭 이루고 싶은 목표와 향후 연구계획은.

▲ 이번에 발견한 메커니즘이 생물체의 발생에 어떻게 활용되는지 혹은 잘못 조절됐을 때 어떤 질병이 발생하는지 연구해 보고 싶다. 또 혼합꼬리를 이용해 전령RNA의 안정성을 인위적으로 조작해 전령RNA의 양을 조절할 수 있는 기술을 개발하고 싶다.

 

- 특별한 에피소드가 있었다면.

▲ 국제 학회에서 혼합 꼬리 연구 내용을 발표 했을 때, 흥미로운 연구라며 호평을 해준 청중들의 반응이 꾸준히 연구를 진행하는 데 큰 원동력이 됐다. 또한 연구실 동료들의 날카로운 지적과 유익한 토론이 연구의 방향을 잡는 데 많은 도움을 줬다.

 

kimys@newspim.com

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서울시 '기후동행패스' 15문 15답 [서울=뉴스핌] 이경화 기자 = 9월 1일 대중교통 이용 시 환급 혜택이 적용되는 '모두의카드(기후동행패스)' 출시를 앞두고 서울시가 기존 기후동행카드 이용자들의 교통비 지원 혜택에 차질이 없도록 사전 안내를 시작했다. 서울시는 '기후동행패스' 전환 과정에서 시민 불편과 지원 혜택의 공백을 최소화하기 위해 기존 카드 운영을 1개월 연장한다. 따라서 30일권은 8월 31일까지 충전 가능하며, 충전한 카드는 최대 9월 29일까지 사용할 수 있다. 만료된 이용자는 '모두의카드'로 전환해야 한다. 후불 기후동행카드는 9월 30일까지 이용할 수 있으나, 10월 1일부터는 일반 교통카드로 전환돼 대중교통비 지원이 중단된다. 후불 카드 이용자들도 혜택을 받기 위해서는 모두의카드로 전환이 필요하다. 기후동행패스 [이미지=서울시] 다음은 기후동행패스와 관련한 궁금한 사항을 문답형식으로 정리했다. -정책 전환 이유는 ▲2024년 1월 서울시가 국내 첫 대중교통 무제한 정기권 '기후동행카드'를 출시했다. 2026년 1월 정부에서 기존 정률 환급제에 기후동행카드의 무제한 정기권 개념과 내용을 포함한 '모두의카드'가 출시됨에 따라 전국 대중교통 이용, 환급 혜택 강화, 서울시의 특화 서비스를 결합하고 혜택을 강화해 정책의 일원화를 추진한다. -기후동행카드 운영 기간은 ▲선불 카드 30일권은 8월 31일까지 충전할 수 있으며, 사용은 9월 29일까지 가능하다. 별도 충전이 필요 없는 후불 카드는 10월 1일부터 대중 교통비 할인 혜택이 없는 일반 교통카드로 전환된다. 기후동행카드의 단기권인 1·2·3·5·7일권은 지속적으로 운영될 예정이다. -교통카드 정책이 너무 복잡한데 ▲기후동행카드는 서울시가 추진한 서울시 내 대중교통을 무제한으로 이용할 수 있도록 개발된 정기권이다. 모두의카드(K-패스)는 정부에서 추진하는 대중교통비 지원 사업으로, 전국에서 대중교통 이용 시 할인 혜택을 제공한다. 기후동행패스는 정부 사업인 모두의카드에 기후동행카드의 특화 서비스를 연계해 서울시민 대상으로 혜택을 강화한 정책이다. 기후동행패스 출시 전에 모두의카드, K-패스 등을 이용하는 서울시민은 9월 1일부터 혜택이 자동 적용된다. -카드 전환 시 혜택은 ▲모두의카드는 일반 기준 6만2000원 미만 이용 시 20% 환급, 6만2000원 이상 사용 시 차액분을 전액 환급해 주는 정책이다. 서울 대중교통 외 전국 대중교통을 이용할 수 있어 사용범위와 혜택이 강화된다. 모두의카드(기후동행패스) 카드 주요 사항 [자료=서울시] -반값 할인 혜택이 있다던데 ▲4~9월 모두의카드를 이용하는 경우 출퇴근 시차시간 이용 시 교통비 할인, 정액형 일반 기준 월 교통비가 3만원으로 적용되는 반값 할인 고유가 대책이 적용 중으로 추가적인 교통비 할인 혜택을 받을 수 있다. -기후동행패스 전환 시점은 ▲기존 발급된 모두의카드, K-패스 카드 등을 이용하는 서울시민은 9월 1일부터 자동으로 '기후동행패스'의 혜택이 적용되기 때문에 출시 전이라도 발급받아 이용하면 된다. 또 9월까지 모두의카드 이용 시 고유가 반값 할인이 적용돼 정액형 일반 기준 최대 약 3만원의 추가 교통비 할인 혜택을 받을 수 있어 빨리 전환할수록 좋다. -전환 시 청년 할인 혜택은 ▲9월 1일부터 만 35~39세 청년도 5만5000원 미만 사용 시 30% 환급, 5만5000원 이상 사용 시 정액 적용·환급 등이 적용된다. 9월까지 모두의카드 반값 할인 대책으로 최대 약 3만원의 대중교통비 할인 혜택을 적용받을 수 있다. -제대군인(~만 42세) 청년 할인, 따릉이 연계 할인, 문화시설 연계 할인 적용은 언제쯤 ▲제대군인 청년 할인 적용, 따릉이 연계 할인 등의 특화 서비스는 관계기관 협의와 시스템 개선이 필요하고, 문화시설 연계 할인은 조례 개정이 필요한 사항으로 관련 절차의 조속한 진행을 통해 연내 적용할 예정이다. -발급·사용법은 ▲모두의카드를 이용하고 있는 서울시민은 별도의 카드전환 없이 9월 1일부터 기후동행패스의 혜택이 적용된다. 신용·체크카드 형태의 모두의카드를 카드사를 통해 발급받은 경우, 수령 후 K패스 누리집에 카드를 등록하고 이용해야 익월부터 환급 혜택을 적용받는다. 편의점 등에서 구매한 선불형 모두의카드는 카드 발급기관 누리집이나 앱에 카드번호·환급계좌 등을 등록한 뒤 K패스 누리집에 등록해야 환급 혜택을 받을 수 있다. 모바일 앱으로 발급받은 선불 모두의카드도 발급기관 누리집이나 앱에 등록한 후 K패스 누리집에 등록해야 한다. 모두의카드(기후동행패스) 발급 방법(후불, 선불, 모바일) [자료=서울시] -무조건 매월 1일부터 이용해야 하는지 ▲아니다. 모두의카드(기후동행패스)가 매월 말일부터 쓴 대중교통비 기준으로 할인혜택을 적용하고 있으나, 아무 때나 K패스 누리집 등에 카드를 등록하고 사용한다면 해당 월에 사용한 금액 기준으로 환급 혜택을 적용받게 된다. 발급받거나 구매한 모두의카드 등을 필수로 K-패스 누리집에 개인정보·카드번호를 입력 후 사용해야 대중교통비 환급 지원을 받을 수 있다. -기존 실물 기후동행카드를 3000원 주고 구매했는데 환불이 가능한지 ▲9월부터 약 한 달 동안 서울시 내 주요 지하철역 12개소(서울역, 잠실, 사당, 선릉, 여의도, 성수, 가산디지털단지, 건대입구, 시청, 연신내, 노원, 홍대입구)에서 사용을 완료한 기존 기후동행카드를 반납할 경우 새로 출시된 기후동행패스 카드로 무상 교환해 주는 행사, 또 이미 카드를 전환한 시민들을 위해서는 커피 또는 편의점 쿠폰 교환 행사를 준비하고 있다. -기후동행패스도 김포, 고양, 과천, 구리, 성남, 하남, 남양주 등에서 이용 가능한지 ▲불가하다. 모두의카드(기후동행패스)는 거주지를 기반으로 하는 대중 교통비 환급 지원 사업으로 서울 시민만 적용 대상이 된다. 김포, 고양, 과천, 구리, 성남, 하남, 남양주 등의 시민들은 해당 지역의 모두의카드 서비스인 '더경기패스'로 전환이 필요하다. -단기권의 이용 범위는 ▲향후 단기권의 이용 범위는 서울 지역과 인천국제공항 하차가 적용되며, 기존의 김포, 고양, 과천, 구리, 성남, 하남, 남양주 등은 이용 가능 범위에서 제외된다. -기후동행카드 3만원 페이백 대책 신청은 언제까지 ▲지난 4~6월 고유가 대책의 일환으로 추진된 기후동행카드 30일권의 충전·만료 이용자 대상 3만원 페이백 신청은 오는 31일까지 티머니 카드&페이 누리집을 통해 신청 가능하다. -인터넷 사용이 어려운 고령자나 외국인이 페이백을 신청하려면 ▲65세 이상 어르신, 거주지 이전자, 외국인, 귀화·주민번호 변경자, 간편인증 수단 미소지자(만 14세 미만, 2G 휴대전화 이용자 등)를 대상으로는 우편·팩스·이메일을 통한 3만원 페이백 수기 신청도 받고 있다. 신청서 출력은 '티머니 카드&페이' 누리집 내 팝업 등을 통해 내려받을 수 있으며, 간단한 성명, 카드번호, 계좌번호, 거주지를 확인할 수 있는 초본(외국인의 경우 외국인사실증명서) 등을 첨부해 송부하면, 수기로 확인 후 페이백이 진행된다. kh99@newspim.com 2026-08-12 11:15
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극심한 가뭄 경남 '국가소방동원령' [서울=뉴스핌] 오상용 기자 = 가뭄과 폭염으로 심각한 물 부족을 겪고있는 경남 지역을 위해 국가소방동원령이 내려졌다. 소방청은 11일 오후 8시를 기해 국가소방동원령을 발령하고 전국 소방본부 소속 물탱크차 200대와 소방대원 400명을 경남에 긴급 투입, 농업용수와 생활용수를 공급하기로 했다. 이번 조치는 폭염과 가뭄으로 인한 국민 피해를 최소화하기 위해 행정력을 총동원하라는 이재명 대통령의 지시에 따른 것이다. 국가소방동원령은 재난 발생 우려가 크거나 재난이 발생해 해당 지역 소방력만으로 대응이 어려울 때 전국의 소방력을 동원하는 조치다. 최용철 소방청장 직무대행은 "폭염과 가뭄이 장기화하면서 국민의 일상과 생업에 직접적인 피해가 발생하고 있는 만큼 지역 차원의 대응을 넘어 국가적 지원이 필요한 상황"이라고 밝혔다. 그는 "전국의 가용 소방력을 신속하게 투입해 급수가 필요한 지역에 적기에 용수가 공급될 수 있도록 해 국민 불편과 피해를 최소화할 것"이라고 말했다. 농업가뭄관리시스템(ADMS)에 따르면 경남의 평균 저수율은 33.5%로 전국에서 가장 낮은 것은 물론, 평년 저수율 72%에 크게 못미치고 있다. 현재 경남 18개 시·군 가운데 함양군을 제외한 17개 지역에 농업용수 가뭄 단계가 내려졌다. 특히 밀양과 거제, 함안 3개 지역은 심각 단계다. 소방청은 이번 동원령에 따라 서울과 부산 대구 인천 광주 대전 울산 세종 경기 등 16개 시·도 소방본부에서 물탱크차 200대와 소방인력 400명이 경남으로 이동한다고 설명했다. 동원된 소방력은 12일 오전 9시까지 집결지에 모여 13일까지 이틀간 급수 지원 활동을 벌인다. 한편 경남소방본부는 자체 소방력만으로 원활한 급수 지원에 한계가 있다고 판단해 국가소방동원령을 요청했고, 소방청도 전국 단위 지원이 필요하다고 판단해 동원령을 내렸다. 경남 창원시가 지난 1일 의창국 북면의 한 농경지에 의창소방서의 소방 차량을 활용해 소방 용수를 공급하고 있다.[사진=창원시] 2026.08.02 osy75@newspim.com 2026-08-11 23:03
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긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
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