국내 연구진, 방사선 유발 DNA 돌연변이 첫 규명

KAIST-동남권원자력의학원-서울대 의대 공동연구팀, 방사선 돌연변이 특성 규명
방사선 연구에 중요한 전환점으로 추후 방사선 치료 기술 발전시킬 것으로 기대돼

 

[더테크=조재호 기자] 국내 연구진이 방사선이 세포에 유발하는 돌연변이의 양과 패턴을 규명하는데 성공했다. 방사선이 인체 DNA에 미치는 영향을 정확히 파악하는 방법을 만들었다.

 

카이스트는 15일 주영석 의과학대학 교수 연구팀이 손태건 동남권원자력의학원 박사, 서울대학교 의과대학 방사선종양학과 김경수, 장지현 교수팀과의 공동 연구로 방사선이 인간 및 생쥐의 정상 세포에서 만들어지는 DNA 돌연변이의 특성을 명확히 규명해냈다고 밝혔다.

 

연구진은 실험실에서 방사선을 조사해 세포에 돌연변이를 유도한 후 방사선이 만든 돌연변이를 유전체 서열분석 기술을 통해 규명하는 방식으로 방사선이 유발하는 DNA 돌연변이의 양과 패턴을 정밀하게 이해하는데 성공했다.

 

방사선이 인체에 미치는 영향을 종합적으로 이해하기 위해 연구진은 생쥐와 사람의 다양한 장기에서 얻은 세포를 다양한 선량의 방사선에 노출했고 세포마다 유도된 돌연변이를 정밀하게 검출하기 위해 세포 하나하나에 오가노이드 세포 배양 기술을 응용해 증폭했다.

 

그 결과 총 200개의 세포 유전체 서열로부터 방사선 피폭량에 비례해 증가하는 특정 패턴의 돌연변이를 규명했다. 이번 연구는 방사선 연구 분야에서 중요한 전환점으로 평가되고 있다.

 

연구에서 1Gy(그레이)의 방사선량은 세포마다 약 14개 내외의 돌연변이를 만들어내는 것으로 나타났다. 우리나라 연간 평균 자연 방사선량을 고려하면 1Gy는 약 320년의 자연방사선 노출에 해당한다.

 

방사선이 유발하는 변이의 패턴은 다연 원인에 의한 돌연변이와 달랐는데, 주로 짧은 염기 결손과 소수의 염색체 역위, 전위, 및 다양한 복잡 구조변이들로 구성됐다. 아울러 방사선은 서로 다른 세포 종류에도 모두 비슷한 정도의 돌연변이를 만드는 것으로 밝혀졌다.

 

주영석 카이스트 의과학대학원 교수는 이번 연구를 통해 “방사선이 분자 수준에서 세포에 미치는 영향을 명확하게 규명했다”며 “방사선이 우리 세포의 DNA를 얼마나 어떻게 변화시키는지에 대한 첫 규명”이라고 설명했다.

 

서울대학교 의과대학 방사선종양학과 김경수 교수와 장지현 교수는 “이번 연구를 통해 방사선이 인체 DNA에 미치는 영향에 대해 정확히 알 수 있는 도구를 가지게 된 것으로 생각한다”며 “이번 연구에 쓰인 연구 방법론으로 많은 후속 연구가 나올 수 있기를 기대한다”고 밝혔다.

 

이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘셀 지노믹스(Cell Genomics)’의 온라인판에 14일에 발표됐다.


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