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김영국
김영국(Young-Kook Kim) 저자 이메일 보기
전남대학교, 기초과학연구원
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Re-evaluation of the roles of DROSHA, Exportin 5, and DICER in microRNA biogenesis
1. 논문 내용 소개 및 전망

마이크로RNA는 다양한 생명 현상에서 중요한 조절자로 작동하는 유전물질입니다. 따라서 마이크로RNA의 생성과정 및 발현에 문제가 생기면 여러 질병이 발생합니다. 기존 연구 결과에 의하면, 대부분의 마이크로RNA가 생성되기 위해서는 DROSHA, Exportin 5, DICER 단백질이 필요하다고 알려져 있습니다. 본 연구에서는 마이크로RNA 생성 과정에 대한 보다 깊은 이해를 위해, 유전자 가위 기법을 이용하여 동일한 세포주에서 DROSHA, Exportin 5, DICER 유전자를 제거하고 마이크로RNA 발현 변화를 분석하였습니다.

그 결과 DROSHA는 예상대로 마이크로RNA 생성에 필수적인 단백질임을 알 수 있었습니다. 하지만 Exportin 5가 제거된 경우에는, 예상과 달리 많은 마이크로RNA가 높은 양으로 생성되었습니다. 따라서 마이크로RNA가 핵에서 세포질로 수송되는 과정은 이전의 마이크로RNA 생성 모델과는 달리, Exportin 5 만이 아닌 다른 인자들이 작용함을 알 수 있었습니다. 또한 DICER 제거 세포를 분석한 결과, DICER가 대부분의 마이크로RNA 생성에 필요하지만, 일부 마이크로RNA는 DICER에 비의존적인 과정으로 생성되는 것을 확인할 수 있었습니다.

이 연구를 통해 마이크로RNA 생성에 있어서, DROSHA, Exportin 5, DICER 단백질 인자들이 서로 다른 정도로 마이크로RNA 생성에 관여함을 확인하였고, 앞으로 마이크로RNA 생성 기전에 대한 연구가 더 필요하다는 것을 알 수 있었습니다. 또한 본 연구에서 제작한 DROSHA, Exportin 5, DICER 제거 세포주들은 앞으로 마이크로RNA 생성 과정과 기능 연구에서 중요한 자원으로 이용될 것입니다.

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2. 연구과정에서의 에피소드 및 연구를 진행했던 소속기관에 대한 소개

본 연구의 실험 부분은 기초과학연구원 RNA 연구단에서 주로 수행하였습니다. RNA 연구단의 단장님이신 김빛내리 교수님은 저의 학위 과정 지도교수님으로, 마이크로RNA 분야의 초창기부터 많은 중요한 연구를 하신 분입니다. 저는 김빛내리 교수님의 지도 하에서 마이크로RNA 관련 연구를 10여 년이 넘게 수행하였고, 본 연구는 제가 같은 연구실에서 박사후연구원 과정을 수행하며 진행한 연구입니다. 그러다 제가 전남대학교 의과대학 생화학교실로 자리를 옮기게 되었고, 그 후에는 그 동안 얻은 실험 결과를 생물정보학 기법으로 분석하고 정리하는 일을 하였습니다. 그리고 부족한 부분은 틈틈이 서울대학교를 오가며 공동 연구를 계속 진행하였습니다.

제가 지금 연구를 수행하고 있는 전남대학교 의과대학 생화학교실은, 현재 다양한 분야의 연구를 수행하고 계시는 일곱 분의 교수님들이 계십니다. 앞으로 생화학교실과 전남대학교 의과대학의 다른 교실과의 공동 연구를 통해, 마이크로RNA 연구를 다양한 분야에 접목시키고자 합니다.

3. 연구활동을 하면서 평소 느끼신 점

제가 연구하고 있는 마이크로RNA 분야는, 2000년대 이후에 새롭게 연구가 시작된 분야입니다. 저도 마이크로RNA 분야의 태동기부터 연구를 수행하면서, 하나의 학문 분야가 성장해나가는 과정을 직접 체험할 수 있었습니다. 그리고 제가 학위 과정을 수행하는 동안 새롭게 나타난 학문 분야들을 마이크로RNA에 접목하는 연구를 수행하면서, 생명과학이 아주 빠른 속도로 발전하고 있음을 직접 체감할 수 있었습니다. 특히 차세대 염기서열 분석(Next Generation Sequencing, NGS) 기법과 그에 연관되는 생물정보학 분야, 그리고 최근 많은 관심이 집중되고 있는 유전체 교정(Genome Engineering) 분야의 실험기법을 직접 다루면서, 보다 좋은 연구를 위해서는 새로운 실험 기법을 빠르게 적용하는 것이 중요하다는 것을 깨닫게 되었습니다.

4. 이 분야의 연구를 계획하는 후배들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?

지금까지 많은 연구 결과들이 축적되어왔지만, 생명과학은 여전히 풀리지 않은 문제들이 더욱 많습니다. 특히 마이크로RNA를 비롯한 RNA 생물학 분야는, 생명과학의 다른 분야에 비해 아직 연구가 많이 부족합니다. RNA 기반 유전 물질들은 생명체 내의 다른 여러 유전 물질들과의 조절 관계가 특히 중요하므로, 세포 내의 현상을 좀 더 넓은 관점에서 보는 것이 필요합니다. 지금 하고 있는 연구에는 관련이 없다는 생각이 들어도 미래의 연구에 어떤 식으로든 연결되는 경우가 많으니, 자신이 연구하는 분야 뿐만이 아니라 다양한 분야의 내용을 접해보는 것이 좋을 것 같습니다. 그리고 기존에 하기 어려웠던 연구가 최신 연구 기법을 통해서는 비교적 용이하게 수행할 수 있는 경우가 많으니, 항상 새로운 연구 기법을 받아들이는 자세를 갖는 것이 필요하다고 생각합니다.

5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

저는 지금까지 자연과학대학 생명과학부에서 학위를 받고 연구를 하다가, 최근에 의과대학으로 자리를 옮기게 되었습니다. 자연과학대학에서는 생명 현상의 원리에 대한 연구에 그 동안 집중해왔지만, 앞으로는 의과대학에서 사람의 질병 발생 기전과 치료에 대한 연구를 좀 더 하고자 합니다. 이를 위해 전남대학교 의과대학에 계시는 여러 교수님들과 다양한 공동연구를 수행하여, 의학적으로 도움이 될 수 있는 성과를 얻고 싶습니다.

 등록일 2016-03-18
Category: Cell_Biology
  댓글 1
회원작성글 microchemi1  (2016-03-20 15:49)
훌륭하세요 ㅎ mirna관심많았는데 바로옆에 이렇게 훌륭하신분이 계신줄은 몰랐네요 ㅎ 근처대학교에서 열심히 연구중인 대학원생입니다 ㅎ 다시한번 축하드립니다 ㅎ
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