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비-암호화 RNA의 매력과 현황

전문가 제언: ○ 단백질을 암호화하지 않는 RNA(ncRNA: non-coding RNA)는 리보솜 RNA(rRNA)과 전달 RNA(tRNA)가 대표적이다. 그런데 1998년에 Fire와 Mello가 dsRNA(double strand RNA)가 선충 C. elegans에서 RNAi(RNA interference)를 효과적으로 유발한다는 발견을 발표하였다. 이 dsRNA는 비-암호화 RNA이며 유전자 발현을 억제한다. 근래에 dsRNA외에도 비-암호화 RNA들이 계속 발견되고 있다.

○ 예컨대, RNA선구물의 가공에 관여하는 snRNA(small nuclear RNA), rRNA와 다른 RNA유전자의 화학적 변형을 유도하는 snoRNA(small nucleolar RNA), 20~25 뉴클레오티드 크기로 RNA간섭 경로에 관여하는 siRNA(small interfering RNA), 단일가닥이고 21~23뉴클레오티드 크기이며 유전자 발현을 조절하는 miRNA(microRNA), 단백질 Piwi와 복합체를 형성하여 RNA silencing에 관여하는 Pi RNA(Piwi- Interacting RNA), 긴 RNA로 전사의 여러 국면에 참여하여 전사를 조절하는 mRNA형 비-암호화 RNA(mRNA-like ncRNA) 등이 있으며 이와 같이 RNA가 다양한 기능을 수행한다. 앞으로 더 많은 기능성 RNA가 발견될 것으로 예상된다.

○ 비-암호화 RNA에 돌연변이나 비 균형화가 일어나면 여러 가지 질병을 유발할 수 있다. 예로 발암 조직에서 많은 비-암호화 RNA가 비정상으로 발현된다. 이 부류의 ncRNA에는 miRNA, mRNA형 ncRNA등이 포함된다. 알츠하이머병 발병에는 아스파르트산 단백질가수분해효소인 BACE1이 매우 중요한 역할을 하는데, BACE1 mRNA 발현은 ncRNA의 조절을 받는다. 생체 내에서 ncRNA의 역할이 상세히 밝혀지면 다양한 질병의 치료에 새로운 길이 열릴 수도 있다고 생각한다.

○ 사람과 선충의 게놈을 비교하면 단백질을 암호화하는 유전자 수가 양쪽 다 2만 정도로 큰 차가 없다. 사람의 단백질을 암호화하는 유전자의 99%는 마우스에도 이와 상동유전자가 존재한다. 그런데 다양한 종이 생겨나는 것은 유전자 발현의 조종에 있고 이 발현 조종의 일부는 ncRNA에 의해 수행되는 것이 아닌가 하는 생각을 떠올리게 하며 많은 주목을 받고 있다. 더 많은 연구결과를 기대해 본다.

저자: Haruhiko Siomi
자료유형: 학술정보