DNA 속 변칙적 오류 통해 암 유형 이해할 수 있어
유전자 돌연변이가 현저하게 자주 발생하는 DNA 속의 핫스팟(hotspots: 문제 장소)이 잠재적으로 암발생 위험률을 크게 높이는 것으로 밝혀졌다.
블루밍턴 예술 과학대학 생물학과 명예퇴직 교수인 패트리사 포스터 박사는 "타이포스(typos: 오류)로 명명된 이들 세포의 돌연변이가 세포분열시 DNA가 복제할 때 발생한다"며 "이번 연구 결과는 '복제 오류(replication errors)', '치환 패턴()substitution patterns)'이라는 두 논문으로 출판돼 최근 '유전학 저널'에 게재됐다.
포스터 박사는 "이번 연구는 세포 복제 조직이 어떻게 DNA에 반응하는가를 이해하는 데 도움이 된다"면서 "만약 우리가 정확히 박테리아 속의 DNA에 어떤 오류가 어떠한 시점에 일어나는 가를 이해할 수 있다면, DNA 속에서 발생하는 많은 변칙적인 오류들을 통해 여러 가지 암의 유형을 정확히 이해하게 될 것"이라고 설명했다.
포스터 박사는 또 "우리 연구팀이 이번에 확인한 특정 핫스팟(hotspots)은 대장균과 관련 박테리아를 다루고 있다"며 "이를 통해 인간 DNA 속에서도 유사한 문제를 찾는데 어떤 지침(road map)을 제공할 수 있을 것으로 믿는다"고 밝혔다.
연구팀은 "대장균 DNA 속의 복제 오류가 일어날 가능성이 같은 서열에서 동일한 화학적 '문자'가 연속적으로 여러 번 반복되는 DNA 서열에서 18 배 이상 높다는 것을 발견했다"면서 "또 오류는 특정 3 글자 패턴의 DNA 서열에서 12 배 이상 높았다"고 설명했다.
연구팀은 박테리아 게놈(genome: 유전체)의 경우 2만5천 번 세포분열이 일어나는 동안 3만번 이상의 돌연변이가 발생하는 것을 총합한 엄청난 양의 데이터를 통해 오류율을 콕집어서 정확히 집계할 수 있었다고 말했다.
포스터 박사는 "이번 연구를 통해 새로운 단백질 복합체가 항암제에 대한 반응 예측에도 도움이 될 수 있다는 것을 밝혔다"면서 "특히 DNA 복제 오류는 전립선과 뼈를 포함한 특정 조직에서 가장 높게 나타났다"고 설명했다.
그는 또 "DNA의 돌연변이로 종양 세포를 증식하는 '암발생 원인자(cancer driver)'를 포함하고 있는 게놈의 일부가 있다"며 "DNA의 어느 부분이 돌연변이를 일으킬 위험이 높은지 알 수 있다면 다음 번에 일어날 일을 예측하기 위한 '핫스팟(hotspots)' 분석에 연구를 집중할 수 있을 것"이라고 말했다.
KPI뉴스 / 김문수 기자 moonsu44@kpinews.kr
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