국내 연구진이 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)를 일으키는 바이러스의 유전자 지도를 완성했다.
코로나19 바이러스가 인체에 침투한 뒤 어떻게 전달, 변형되며 질병을 발현시키는지 과정을 찾아낸 것으로, 향후 백신 및 치료제 개발에 속도가 붙을 것으로 보인다.
기초과학연구원(IBS) RNA연구단 김빛내리 단장팀은 질병관리본부, 국립보건연구원과 공동으로 연구한 결과를 국제학술지 `셀` 9일자에 발표했다. 코로나19 바이러스의 유전체와 바이러스가 인체 세포에 감염된 뒤 단백질을 만들기 위한 중간 과정으로 생산하는 `전사체` 전체를 해독한 결과물이다.
연구팀은 염기서열 분석법을 활용해 코로나19 바이러스가 숙주세포로 침투해 생산한 RNA 전사체를 모두 분석했다. 코로나19 바이러스는 DNA가 아니라, RNA 형태의 유전자를 보유한다. 고유의 유전정보를 지닌 DNA와 달리 RNA는 단백질이 생성되는 곳에 유전정보를 전달한다. 구조가 불안정한 RNA는 DNA보다 변형이나 돌연변이가 쉽게 일어날 수 있다.
코로나19 바이러스는 숙주인 인체세포에 침투해 유전정보가 담긴 RNA를 복제하고, 이를 바탕으로 하위 RNA를 생산한다. 이들 하위 RNA는 바이러스를 구성하는 여러 단백질을 만든다. 복제된 RNA와 단백질은 인체 세포 안에서 완성체를 이루고, 세포를 탈출해 또 다른 세포를 감염시킨다. 숙주세포 안에서 생산된 유전체 RNA와 하위 유전체 RNA 등을 `전사체`라 부른다.
김 단장 연구팀은 `전사체`를 해독해 바이러스가 어떻게 구성됐는지, 바이러스 유전자가 어디에 위치하는지 정확하게 찾아냈다. 또 기존에 하위 RNA가 10개 있다고 알려졌지만 9개의 하위 RNA만 실제로 존재하는 것을 확인했다. 나머지 1개는 예측과 달리 실제로는 존재하지 않았다는 것이다. 연구팀은 세포 내에서 생산되는 RNA 수십여 종을 추가로 발견했다. 다양한 형태의 하위 RNA 재조합도 빈번히 일어나는 걸로 알아냈다.
지난 1월 중국 상하이 공중 보건 임상센터 등을 통해 코로나19 바이러스의 DNA 유전체 정보가 처음 공개되면서 DNA 기반 진단키트가 개발됐다. 다만 유전체RNA 정보를 기반으로 유전자 위치를 예측하는 수준에 머물렀다.
이번 연구를 이끈 김빛내리 단장은 "RNA의 화학적 변형은 바이러스 생존 및 면역 반응과 관련 있을 것으로 보인다"며 "치료제를 개발할 때 새로운 표적으로 삼을만한 후보군이다"고 설명했다. 한편 김빛내리 단장은 마이크로 RNA 분야에 대한 연구 공로를 인정받아 국내 기초과학계에서 노벨상 수상이 가장 유력하다는 평을 받아왔다.
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