네 가닥의 사중구조 디엔에이 구조 그림(왼쪽). 인간 세포에 나타난 형광 표시는 사중구조의 존재를 보여준다(오른족). 출처/ 케임브리지대학 보도자료
영국 연구팀, 형광시각화 이용해 세포내 DNA 사중구조 분포 확인
"세포분열 DNA복제 단계에서 발생..암세포 억제약물 가능성 기대"
생명유전 물질인 디엔에이(DNA)를 떠올릴 때 쉽게 생각나는 상징 이미지는 ‘이중나선’일 것이다. 이중나선은 아데닌(A)과 티민(T), 구아닌(G)과 시토신(C), 이렇게 네 가지 염기로 이뤄진 두 가닥의 화합물 사슬이 꽈배기처럼 결합한 디엔에이의 물리적인 구조를 잘 보여준다. 그런 디엔에이가 이중나선 말고 다른 방식으로도 존재할 가능성이 알려지기 시작한 건 20여 년 전, 본격적으로 연구되기 시작한 건 불과 몇 년 전이다. 네 가닥으로 이뤄진 입방체 모양의 독특한 디엔에이 사중구조가 존재할 가능성은 여러 실험에서 제시되면서 흥미로운 연구 대상이 되었으나, 정작 살아 있는 세포 안에서 사중구조가 직접 확인되지는 못했다. 그런 사중구조 디엔에이의 존재가 영국 연구자들에 의해 살아 있는 인간 세포 안에서 최근에 관찰됐다(
구아닌-사중구조에 붙는 단일사슬 항체(빨강색)를 표적으로 찾아가는 형광 표식(노랑색)의 이중사슬 항체 단백질(보라색)이 인간 디엔에이(파랑색)에 있는 구아닌-사중구조(입방체 모양)을 탐지하는 데 사용됐다. 그림과 설명문 출처/ C&EN, Giulia Biffi
이런 방식으로, 연구자들은 사람 세포에서 구아닌-사중구조가 실제 존재하는 곳을 시각적으로 찾아낼 수 있었다. 특히 눈길 끄는 대목은 세포 분열의 디엔에이 복제 단계(‘S기’)에서 형광이 더 강한 빛을 띤다는 점이었다. “이는 네 가닥 사중구조의 농도와 디엔에이 복제 과정 사이에 확실한 연관성이 있음을 보여주는 것”이다. 발라수브라마이언 교수는 케임브리지대학 보도자료에서 “이번 연구는 급격히 분열하는, 예컨대 암 같은 세포의 유전자에서 사중구조가 발생할 가능성을 보여준다”고 말했다.
염색체 말단부위인 텔로미어의 ‘구아닌-사중구조‘를 표현한 3차원 모델링 그림. 출처/ Wikimedia Commons
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1990년 한겨레신문사에 입사해 편집부, 사회부, 문화부, 생활과학부 등을 거쳤으며 주로 과학담당 기자로 일했다. <과학의 수사학>, <과학의 언어> 등을 번역했으며, <갈릴레오의 두 우주체제에 관한 대화>를 썼다. 이메일 : cheolwoo@hani.co.kr 트위터 : @wateroo <한겨레 인기기사>
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