삼성 지원받은 연세대 김형범 교수팀 질병·노화 발생시기 측정 세계 첫 개발

질병 걸리면 DNA염기서열 변화
관련연구 국제학술지 '셀'에 게재

연세대학교 의과대학 김형범 교수

삼성미래기술육성사업이 지원한 연세대 의과대학 김형범 교수 연구팀이 DNA 염기서열을 변화시켜 생명현상이 발생한 시간을 측정하는 시스템을 세계 최초로 개발했다. 앞으로 질병이나 노화 과정 등을 추적, 적절하게 대응할 수 있는 길이 열릴 것으로 전망된다.

이 연구는 연세대 의대 정인경·조성래 교수, 연세대 응용통계학과 박태영 교수, 서울대 전기정보공학부 윤성로 교수 연구팀과 공동으로 진행했다. 연구 결과를 담은 '유전자 가위 기술을 이용해 경과된 시간과 특정 생명현상의 시간정보를 기록' 논문은 질병, 노화 등 생물학적 현상이 발생하는 시점을 정확하게 파악하는 데 돌파구를 마련했다고 인정받아 3일(미국시간) 세계적인 생명과학 전문학술지 '셀(Cell)'에 게재됐다.

연구에 따르면 생명체가 질병에 걸리면 DNA 염기서열이 변한다. 염기서열이 언제부터 변했는지 알아내면 질병이 언제부터 발생했는지도 추적할 수 있어 질병 진행 정도에 따른 치료법을 적용할 수 있다.

김형범 교수 연구팀은 DNA 염기서열에 변화가 생기면 시간이 지날수록 기하급수적으로 정상 염기서열은 줄어들고 변이가 늘어나는 것을 발견했다. 통계적 분석을 위해 2만3940개의 서로 다른 염기서열을 독성물질에 노출하거나 열 충격 등을 가해 발생한 변이를 지속적으로 추적 관찰했다. 얻어진 데이터를 기반으로 통계적 분석과 시뮬레이션을 실시해 생명체가 다양한 환경에 노출됐을 때 발생하는 DNA 염기서열의 변화 시점을 측정하는 시스템을 구축했다.

연구팀은 생쥐를 대상으로 실험해 오차 발생률 10% 내외의 정확도로 시간 측정시스템의 유효성을 검증했다. 김형범 교수는 "화석 등의 나이를 측정하는 방사성동위원소 측정법과 동일한 원리를 이용해 생명체 내에서 일어나는 각종 현상의 시간 경과를 정확하게 파악할 수 있게 됐다"고 설명했다.

km@fnnews.com 김경민 기자

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