고대 학부생 주도로 유전자 RNA 결합 조절 분석 시스템 개발

여러 질병 · 질환에서 RNA 신약 개발 도움 될 것으로 기대

고려대학교 생명과학부 14학번 박시형 · 13학번 조은솔 학생이 생명과학과 대학원생 안승현 학생과 함께 지성욱 교수 지도로 유전자 RNA 결합 조절을 파악하는 분석 시스템 'CLIPick'을 개발했다고 20일 고대의료원이 전했다. 

박시형 · 조은솔 · 안승현 학생은 공동 제1저자로서 국제학술지 'Nucleic Acids Research'(분야 상위 4.8%, Impact factor 11.561)에 'CLIPick: a sensitive peak caller for expression-based deconvolution of HITS-CLIP signals' 제목의 연구 결과를 발표했다.

CLIPick은 암이나 심장병 같은 질환에서 유전자의 RNA와 조절 인자 사이에서 일어나는 결합을 보다 특이적이고 민감하게 파악해 전사체 수준에서 검출하는 새로운 생물정보학 분석 기술이다. 학부 연구생으로 박시형 학생이 주도적으로 해당 분석 기술을 개발 구현하고, 조은솔 학생이 이를 활용해 유전자 억제 조절 인자인 마이크로RNA의 새로운 표적 서열 특징을 발견했으며, 안승현 학생은 이를 기존의 분석 기술과 데이터와 비교하여 그 우수성을 확인해 개발했다.

여러 질병에서 RNA 조절 인자는 표적 유전자 발현을 제어하기 위해서 여러 전사 RNA와 결합해 그 변화에 따라 생체 기능이 달라지며, 질병이 유발되는 것으로 알려져 있다. 이러한 조절 현상을 이해하기 위해 해당 RNA 결합 부위를 차세대 서열분석기기로 분석하는 기술인 CLIP이 개발돼 현재 널리 사용되고 있다. 그러나 이 방법은 염기서열 정보를 RNA 결합 위치로 변환하는 과정에서 각각의 전사 RNA의 발현 정도에 따라 오류가 발생하는 문제점을 지니고 있었다.

연구진은 RNA 발현 정보에 기반한 시뮬레이션 방법을 개발했고, 이를 통해 결합 위치 정보만을 보다 높은 해상도로 얻어내는 CLIPick 분석 기술을 완성했다. 이것은 그동안 발현양이 적어서 분석되지 못했던 RNA결합을 민감하게 검출할 수 있으면서도 발현양이 많아 비특이적으로 나타난 노이즈는 효율적으로 제거할 수 있는 특징을 지녀, 기존의 어떤 방식보다 가장 특이적으로 RNA 결합 분석을 가능케 했다.

학생들은 "이를 통해 앞으로 CLIPick을 통해 더 정확하게 RNA 조절 결합 기작 · 특징을 여러 질환에서 분석할 수 있을 것"으로 기대하고, "이에 따라 여러 질병 및 질환에서의 RNA 조절 이상을 정확히 알아낼 수 있고, 이를 통해 치료약물의 타깃을 선정하고 RNA 신약을 개발하는 데 도움이 될 것"이라고 예상했다.