난자가 DNA 손상 복구하는 방법 찾았다

오정수 성균관대 응용생명공학과 교수 연구진

오정수 성균관대 응용생명공학부 교수가 이끄는 연구진이 난자의 DNA 손상이 복구되는 과정을 밝혔다. 왼쪽부터 오정수 교수, 임지연 박사 후 연구원. /한국연구재단

국내 연구진이 난자가 손상된 DNA를 복구하는 새로운 방식을 찾았다. DNA 손상으로 인한 난자의 상태 악화를 막고, 보조생식술의 성공률을 높일 수 있을 것으로 기대를 모은다.

오정수 성균관대 융합생명공학과 교수가 이끄는 연구진은 난자에서 특이적으로 일어나는 DNA 손상 복구 기전을 규명했다고 20일 밝혔다.

여성은 평생 사용할 난자를 난소에 품고 태어난다. 난자는 난소에서 오랜 기간 분열하지 않는 상태로 존재해 체세포보다 DNA 손상에 취약하다. 보조생식술을 할 때도 난자의 체외배양 과정에서 활성산소로 인한 DNA 손상이 발생하기도 한다.

이처럼 손상된 DNA를 가진 난자는 배아 발달이 저해되고, 난임과 불임, 유산, 기형아 출산 등의 위험이 높아진다. 이를 해결하려면 DNA의 손상을 복구하는 과정을 이해해야 하지만, 난자가 손상된 DNA를 복구하는 방식에 대해서는 구체적으로 밝혀지지 않고 있다.

연구진은 난자의 DNA 복구 방법을 찾기 위해 성숙 과정에서 DNA 손상 복구에 관여하는 단백질 ‘MDC1′ ‘TOPBP1′의 움직임을 관찰했다. 이들 단백질은 평소에는 난자가 세포 분열할 때 염색체를 정확히 반으로 나누기 위한 실(방추사)을 만드는 지역인 방추극에 모여 있다가 DNA 손상이 감지되면 염색체로 이동하는 모습을 나타냈다.

난자가 DNA 손상을 복구하는 과정. 세포분열 과정에서 염색체를 나누는 실(방추사)을 통해 복구 단백질이 염색체로 이동한다. /한국연구재단

연구진은 이 현상이 난자가 성숙하면서 DNA에 손상이 생기면 염색체와 방추사가 상호작용해 복구에 필요한 단백질을 이동시키며 나타난다는 것을 확인했다. 또 DNA 복구에 관여하는 단백질의 이동과 제어에 관여하는 단백질도 찾았다.

오 교수는 “이번 연구를 통해 여성의 생식력을 보존하기 위한 전략 개발에 필요한 기본적인 정보를 제공했다”며 “앞으로는 난자의 DNA 손상 복구 능력을 제어하여 난자 노화 및 질 저하를 예방하고 치료법을 개발하기 위한 연구를 진행할 계획”이라고 밝혔다.

연구 결과는 국제 학술지 ‘핵산 연구’에 지난달 31일 소개됐다.

참고자료

Nucleic Acids Research, DOI: https://doi.org/10.1093/nar/gkad213

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