김진회 건국대 교수팀, 마이크로 RNA가 불임에 미치는 영향 규명
김진회 건국대 교수팀, 마이크로 RNA가 불임에 미치는 영향 규명
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김진회 건국대학교 줄기세포재생공학과(인간화돼지 SRC) 교수. (제공: 건국대학교)
김진회 건국대학교 줄기세포재생공학과(인간화돼지 SRC) 교수. (제공: 건국대학교)

[천지일보=김빛이나 기자] 김진회 건국대학교 줄기세포재생공학과(인간화돼지 SRC) 교수 연구팀이 마이크로 RNA가 생식세포의 발생과 분화, 수정, 착상에 미치는 영향을 분석해 불임치료제의 개발 가능성을 제시했다.

8일 건국대에 따르면, 마이크로 RNA(microRNA, miRNA)는 포유동물의 유전자 발현을 제어하는 역할을 하는 작은 RNA로서, 통상의 mRNA가 수천개의 뉴클레오타이드(nucleotide)로 이뤄진 데 반해 20∼25개의 뉴클레오타이드로 구성돼 있다.

이들 마이크로 RNA는 포유동물에 존재하는 전체 유전자의 약 33%을 조절하는 것으로 알려져 있으며, 하나의 마이크로 RNA는 400여개의 유전자를 동시 다발적으로도 조절하는 것이 가능한 것으로도 잘 알려져 있다.

최근의 연구 동향은 이들 마이크로 RNA는 생식세포 간의 연결 구조의 형성 및 성 세포를 조절하는 핵심 인자로서 중요한 역할 가능성을 제기하고 있다. 

마이크로RNA의 생식세포의 발생 및 분화에 따른 세포 특이적 역할. 마이크로 RNA는 웅성 및 자성 생식세포의 발생 및 분화에 중요한 역할을 수행할 뿐만 아니라 수정 및 착상에도 중요한 역할을 수행한다. (제공: 건국대학교)
마이크로RNA의 생식세포의 발생 및 분화에 따른 세포 특이적 역할. 마이크로 RNA는 웅성 및 자성 생식세포의 발생 및 분화에 중요한 역할을 수행할 뿐만 아니라 수정 및 착상에도 중요한 역할을 수행한다. (제공: 건국대학교)

최근 미국 식품의약국(FDA)이 지난 20년간 논쟁의 중심에 있든 RNA 간섭(RNAi: RNA-interference) 기반 치료법을 이달 10일 최초로 승인함으로서, 다양한 질환치료를 위한 기반을 확립했음에도 불구하고, 이들 마이크로 RNA를 활용한 사람의 불임이나 난임과 관련된 상관관계의 분석이 어려워 불임환자 치료를 위한 상용화가 어려웠다는 것이 학계와 의료계의 보편적인 평가였다.

연구팀은 현재까지 인간에 존재하는 2588개의 마이크로 RNA 전체를 분석함으로써, 생식세포의 발생, 분화, 수정, 배 발생, 착상은 물론 불임과 난임에 관련된 전체 마이크로 RNA을 체계적으로 처음으로 분류하는데 성공했다.

마이크로 RNA는 호르몬을 생산하는 세포와 상호 시그널을 조절함으로써, 웅성세포의 발생, 분화 및 성숙에 직간접적으로 관여하는데, 이들 신호 전달의 이상은 정자 발생의 이상을 초래해 남성 불임을 야기한다. (제공: 건국대학교)
마이크로 RNA는 호르몬을 생산하는 세포와 상호 시그널을 조절함으로써, 웅성세포의 발생, 분화 및 성숙에 직간접적으로 관여하는데, 이들 신호 전달의 이상은 정자 발생의 이상을 초래해 남성 불임을 야기한다. (제공: 건국대학교)

연구팀은 이들 마이크로 RNA 분류법을 토대로 생식세포에 존재하는 마이크로 RNA들이 뇌하수체의 성호르몬 분비세포들과 어떤 상호작용에 의해 생식세포의 발생에 어떻게 관여하는지를 세포 발생 단계별로 정리한 후, 이들 마이크로 RNA가 다양한 불임에 어떻게 연관돼 있는지를 마이크로 RNA들을 대상으로 제작한 형질전환생쥐 연구결과와 연계함으로써 불임의 원인규명과 치료제의 개발 방향을 제시했다.

김 교수는 “이 논문을 통해 마이크로 RNA기술을 다양한 선천성 불임분야에 응용할 수 있는지, 또 불임치료제의 개발에 어떻게 활용가능한지에 대한 하나의 돌파구를 제공하는 큰 의의가 있다”고 밝혔다.

김 교수팀의 이번 논문은 ‘캠프리지 생물학회’ 발간 국제 학술지인 ‘바이오로지컬 리뷰(논문제목: Roles of microRNAs in mammalian reproduction: from the commitment of germ cells to periimplantation embryos) (Biological Reviews; IF: 11.7)’ 28일자 온라인 판에 게재됐다.

이번 연구는 한국연구재단의 기초연구사업인 ‘인간화 돼지센터(선도연구센터지원사업 이학분야, SRC)’의 연구비로 수행됐다.

마이크로 RNA는 호르몬을 생산하는 세포와 상호 시그널을 조절함으로써, 자성세포의 발생, 분화 및 성숙에 직간접적으로 관여하는데, 이들 신호 전달의 이상은 난자 발생의 이상을 초래해 여성 불임을 야기한다. (제공: 건국대학교)
마이크로 RNA는 호르몬을 생산하는 세포와 상호 시그널을 조절함으로써, 자성세포의 발생, 분화 및 성숙에 직간접적으로 관여하는데, 이들 신호 전달의 이상은 난자 발생의 이상을 초래해 여성 불임을 야기한다. (제공: 건국대학교)
마이크로 RNA는 착상을 준비하는 자궁내막세포와 상호 시그널을 조절함으로써, 수정란의 착상에 직간접적으로 관여하는데, 이들 신호 전달의 이상은 착상 이상 및 발생의 이상을 초래해 유산을 야기한다. (제공: 건국대학교)
마이크로 RNA는 착상을 준비하는 자궁내막세포와 상호 시그널을 조절함으로써, 수정란의 착상에 직간접적으로 관여하는데, 이들 신호 전달의 이상은 착상 이상 및 발생의 이상을 초래해 유산을 야기한다. (제공: 건국대학교)


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