기초과학연 RNA연구단, 기능 끝난 전령RNA 분해 비밀 규명

아주경제 김봉철 기자 = 국내 연구진이 세포 내에서 DNA 유전자 정보를 전달하는 전령RNA(mRNA)가 기능을 마친 뒤 분해 속도가 빨라지는 과정을 최초로 밝혀냈다.

기초과학연구원 RNA연구단(단장 김빛내리 서울대 교수)은 4일 mRNA가 유전자 정보 전달을 마치면 두 가지 효소(TUT4, TUT7)의 작용으로 꼬리 부분에 RNA 구성물질의 하나인 유리딘(U)이 달라붙으면서 분해 속도가 빨라진다는 사실을 발견했다고 밝혔다.

이 연구결과는 분자생물학 분야의 최고 권위 학술지인 ‘셀’(Cell) 4일자(미국동부시간 기준)에 게재됐다.

세포 내 DNA에 담긴 유전정보는 mRNA에 그대로 복사돼 단백질을 만드는 데 이용되며 mRNA는 기능을 마치고 분해된다.

하지만 기능이 끝난 mRNA가 제때 분해되지 않는 등 조절되지 않으면 암이나 면역질환, 심장질환 등 각종 질병에 걸릴 위험이 커지게 된다.

기능이 끝난 mRNA는 긴 아데닌(A) 꼬리가 짧아지면서 분해과정이 시작된다. 아데닌 꼬리가 짧아진 mRNA는 여러 가지 분해 효소들에 의해 잘게 분해되지만 그 속도는 느리다.

연구단은 이전 연구에서 아데닌 꼬리가 짧아진 mRNA에 유리딘이 붙는 현상을 발견했으며, 이 연구에서 짧아진 꼬리에 유리딘이 붙는 유리딘화(Uridylation)가 일어나면 분해가 빨라진다는 사실을 알아냈다.

즉, 유리딘 꼬리가 해당 mRNA가 정보전달 기능이 끝나 분해돼야 할 대상임을 알려주는 표시 역할을 해 분해가 더 빨라진다는 것이다.

연구진은 또 이 연구에서 TUT4와 TUT7이라는 두 효소가 유리딘이 mRNA 꼬리 부분에 달라붙게 하는 역할을 한다는 사실도 확인했다. 세포에서 인위적으로 두 효소를 제거하면 mRNA에 유리딘이 붙지 않으면서 분해가 느려지는 것으로 나타났다.

김 빛내리 교수는 “이 연구는 유리딘 꼬리의 의미를 처음 밝힌 것”이라며 “인간을 비롯한 포유동물에서의 mRNA 분해에 대해 더 깊이 이해할 수 있게 됐고, 유전자 연구에도 중요한 실마리를 제공할 수 있을 것”이라고 말했다.