[표지로 읽는 과학] 서서히 풀려가는 DNA 접힘의 비밀

네이처 제공

국제학술지 네이처는 27일 복잡하게 얽힌 실타래 같은 이미지를 표지로 실었다. 표지 가운데엔 ‘루프 피드백(Loop Feedback)’이란 용어가 큼지막하게 박혀 있다. 그 아래엔 유전체 DNA의 접힘을 안내하는 조절 메커니즘(The regulatory mechanism that guides of folding of genomic DNA)’이란 문구도 달려있다.

DNA는 고리 모양을 포함한 3차원(3D) 구조를 갖고 있다. 이 고리 모양은 단백질 복합체인 ‘코헤신’이 만든다. DNA를 접는 역할을 돕는다. ‘CTCF’라는 단백질도 이 과정을 돕는다. 코헤신이 DNA를 접는 정도를 조절하는 역할을 한다. 

잔-마이클 피터스 오스트리아 비엔나바이오센터 연구원과 시즈 데커 네덜란드 델프트공대 바이오나노과학과 교수 연구팀은 CTCF의 작용 메커니즘을 분석한 결과를 지난 19일 네이처에 발표했다.

연구팀은 CTCF와 코헤신 간 상호작용을 시각화했다. 표지 속에서 분홍색으로 표시된 것이 CTCF, 파란색으로 표시된 것이 코헤신이다. 

연구팀은 “상호작용을 시각화한 결과, CTCF가 코헤신에 의한 DNA 접힘을 차단했다”며 “차단 뿐 아니라 접히는 방향까지 바꾸는 원인이 되는 것으로 나타났다. CTCF와 코헤신 결합으로 생긴 장력에 의해 제어력을 가진 것으로 확인됐다”고 설명했다. 

피터스 연구원은 “이번 연구는 유전자 조절, 재조합 및 종양 형성에서 CTCF의 주요 기능에 대한 생리학적 연구 기초가 될 것”이라 밝혔다.
 

[고재원 기자 jawon1212@donga.com]