울산과기원, 양방향 군집화 분석으로…유방암 억제 마이크로RNA·경로 발굴

▲ 남덕우 UNIST 생명과학부 교수 연구팀이 '유전자 발현 빅데이터' 분석을 통해 암을 억제하는 마이크로RNA와 이와 관련된 세포 신호조절 경로를 발굴했다. 사진 왼쪽부터 김진환 연구원, 남덕우 교수, 윤소라 박사, 하이 응우옌 박사. 사진=UNIST

[일간투데이 홍정민 기자] 울산과학기술원(UNIST)은 남덕우 생명과학부 교수 연구팀이 '유전자 발현 빅데이터' 분석을 통해 암을 억제하는 마이크로RNA와 이와 관련된 세포 신호조절 경로를 발굴했다고 18일 밝혔다.

마이크로RNA는 19~23개 정도의 짧은 염기로 이루어진 RNA 분자로 여러 유전자의 발현을 억제해 다양한 세포 활동과 암과 당뇨 등의 만성질환에 핵심적인 역할을 한다.

연구팀은 15년 이상 차곡차곡 쌓인 유전자 발현 공공 데이터베이스를 활용하는 새로운 분석 전략을 개발했다. 이 데이터베이스에서 각종 질병과 조직 특성, 세포 분화, 약물처리 등 다양한 세포 조건에 따른 5천여 개의 데이터 세트를 가공해 유전자 발현 빅데이터를 수집했다.

또 마이크로RNA의 염기서열에 기반한 타깃 유전자 집단의 정보를 함께 분석한 결과 459개의 '인간 마이크로RNA에 의한 조절 네트워크'를 예측하는 빅데이터 분석 시스템(BiMIR)을 구축할 수 있었다.

특히 '바이클러스터링'이라는 양방향 군집화 분석을 통해 마이크로RNA가 조절하는 유전자 집단과 관련 세포 조건을 동시에 제시해주는 새로운 접근법을 개발했다.

남 교수는 "유전자 발현 빅데이터에 바이클러스터링 방법을 적용하면 줄기세포나 특정 질병 등 다양한 세포 조건에서 일어나는 마이크로RNA 조절 네트워크를 더 정확하게 발굴할 수 있다"며 "가령 유방암이 어떤 유전자들의 발현과 연결돼 있고 이들 유전자를 억제하는 마이크로RNA가 무엇인지 예측하게 되는 것"이라고 말했다.

연구진은 실제로 유방암 발달에 중요한 신호전달 경로를 적은 수의 마이크로RNA들이 집중적으로 억제할 수 있음을 확인했다.

한편 이번 연구는 윤소라 UNIST 생명과학부 박사가 제1저자로 참여했으며 포스트게놈 다부처유전체사업 및 선도연구센터에서 지원받았다. 연구결과는 지난 1일 영국 옥스퍼드대학 출판사에서 발행하는 생물학 저널 '뉴클레익 에시드 리서치' 온라인판에 게재됐다.


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