국내 연구진, 배아줄기세포 단계 miRNA 양적조절 기전 규명

[이데일리 이승현 기자] 국내 연구진이 유전자 조절물질인 마이크로 리보핵산(miRNA)이 초기 배아줄기세포 단계에서 양적으로 조절되는 기전을 처음으로 규명했다.

김빛내리 IBS RNA연구단장

23일 미래창조과학부에 따르면, 기초과학연구원(IBS) RNA연구단(단장 김빛내리 서울대 교수)은 초파리 실험으로 miRNA에 꼬리달기를 담당하는 효소 단백질인 ‘위스피’(Wispy) 존재를 발견해 이 단백질이 초기 배아에서 miRNA를 변형해 분해를 유도한다는 사실을 확인했다.

동물의 초기 배아줄기세포는 난자에서 유래한 RNA에 의해 발생과정에서 필요한 단백질들을 만들어낸다. 때문에 RNA의 보존과 조절은 초기 발생에 매우 필수적이지만 지금까지 유전자 조절을 담당하는 miRNA가 배아의 초기발생 때 어떻게 조절되는지에 대한 연구는 거의 없었다.

연구팀은 배아 초기발생 때 miRNA 말단에 아데닌(염기의 하나)으로 구성된 꼬리를 붙이는 변형(아데닐화)이 발생하고 이 때문에 miRNA 양이 조절된다는 사실을 밝혔다. miRNA가 배아 초기발생 과정에서 아데닐화 과정으로 제거되는 기전을 제시한 것이다.

이와 관련, miRNA 아데닐화는 전령RNA(mRNA) 아데닐화를 담당하는 뉴클레오타이드 전달효소인 위스피가 담당한다는 사실을 연구팀은 초파리 실험으로 규명했다.

이번 연구는 초기 배아줄기세포가 난모세포의 특이적 성질을 잃고 다능성을 갖도록 하는 과정에서 miRNA 말단 변형을 통한 조절이 중요하게 작용할 가능성을 보여준다.

김빛내리 IBS RNA연구단장은 “이번 연구는 초기 배아단계의 중요한 생명현상에 대한 이해를 제공해 후속 연구에 중요한 실마리를 제공할 것이다”고 말했다.

연구결과는 국제학술지 ‘셀’(Cell)의 자매지인 ‘몰리큘러 셀’(Molecular Cell)에 다음달 4일자로 게재될 예정이다.

초기 배아에서 일어나는 마이크로RNA 조절 기전. 미래창조과학부 제공