국내 대표적 노벨상 수상자 후보로 꼽히는 김빛내리 서울대 생명과학부 교수가 이끄는 공동 연구팀이 코로나19 RNA 전사체를 세계 최초로 분석하는데 성공했다. 이번 성과는 향후 코로나 바이러스의 고정밀 진단시약과 치료제 개발에 기여할 것으로 기대된다.
기초과학연구원(IBS, 원장 노도영) RNA 연구단은 김빛내리 단장・장혜식 연구위원(서울대 생명과학부 교수) 연구팀이 질병관리본부 국립보건연구원과의 공동연구를 통해 코로나19 원인체인 사스코로나바이러스-2(SARS-CoV-2)의 고해상도 유전자 지도를 완성했다고 9일 밝혔다. 연구팀은 두 종류의 차세대 염기서열 분석법(나노포어 직접 RNA 시퀀싱, 나노볼 DNA 시퀀싱)을 활용해 사스코로나바이러스-2가 숙주세포 내에서 생산되는 RNA전사체를 모두 분석했다.
이 분석에서 바이러스 유전자의 정확한 위치를 찾아내면서 기존 분석법으로는 확인되지 않았던 RNA와 RNA의 화학적 변형을 발견했다. 이를 통해 바이러스 전사체가 어떻게 구성됐는지 이해하고 바이러스 유전자들이 유전체 상의 어디에 위치하는지를 정확히 파악할 수 있게 됐다. 사스코로나바이러스-2 유전자의 복잡하면서도 숨겨진 비밀들을 풀 수 있는 지도를 확보할 수 있게 된 것이다.
연구팀은 국내 최초로 도입한 ‘나노포어 직접 RNA 염기분석법’을 활용해 사스코로나바이러스-2의 매우 긴 RNA 염기서열을 절단하지 않고 통째로 직접 분석할 수 있었다. 연구팀은 바이러스 RNA에서 메틸화와 같은 화학적 변형도 발견했다.
장 교수는 지난달 16일 바이오아카이브에 완벽한 전사체와 후성전사체 지도를 세계 처음으로 올린 학자다. 학부에서 컴퓨터과학을 전공하고, 빅데이터 분석에 사용되는 프로그래밍 언어인 파이썬 개발의 주역 중 한 사람이다.
김 단장은 “이번 연구 성과는 사스코로나바이러스-2 유전자에 대한 풍부한 정보와 세밀한 지도를 제시함으로써 바이러스의 증식원리를 이해하고 새로운 치료전략을 개발하는 데 기여할 것”이라고 말했다.
