국내 공동연구진이 코로나19 원인 바이러스를 파악하는 핵심 기반을 완성했다. 진단 정확도를 높이고 치료에도 도움이 될 전망이다.

기초과학연구원(IBS·원장 노도영)은 김빛내리 RNA 연구단장, 장혜식 연구위원(서울대 교수)팀과 질병관리본부 국립보건연구원이 코로나19 원인인 '사스코로나바이러스-2(SARS-CoV-2)' 고해상도 유전자 지도를 완성했다고 9일 밝혔다.

사스코로나바이러스-2(SARS-CoV-2)의 생활사

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연구팀은 차세대 염기서열 분석법 '나노포어 직접 RNA 시퀀싱'과 '나노볼 DNA 시퀀싱'으로 사스코로나바이러스-2 숙주 세포 내에서 생산되는 RNA 전사체를 모두 분석했다. 바이러스 유전자의 정확한 위치와 기존 확인되지 않았던 수십여종의 RNA를 발견했다. 또 RNA에 최소 41곳의 화학변형이 일어난다는 사실을 규명했다.

연구팀은 바이러스 전사체 구성을 이해하고, 바이러스 유전자들이 어디에 위치하는지 정확히 파악할 수 있게 됐다고 설명했다. 바이러스 유전자의 비밀을 풀 지도를 확보한 셈이다.

사스코로나바이러스-2(SARS-CoV-2) 유전체 RNA 및 하위유전체 RNA 구성, 바이러스 입자 구조 모식도.

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기존 연구에서도 사스코로나바이러스-2 유전체 정보가 보고됐지만, 유전자 위치를 예측하는 수준이었다. 연구팀은 이번 연구에서 유전체 RNA로부터 생산되는 하위 유전체 RNA를 실험적으로 규명하는 한편, 유전체 RNA에 유전자들이 어디에 위치하는지 정확하게 찾아냈다.

이 결과 기존에 하위유전체 RNA 10개가 있다고 알려진 것과 달리 9개 하위유전체 RNA만 존재함을 확인했다. 또 세포 내 생산되는 RNA 수십여 종을 추가로 발견했고, 다양한 형태의 하위유전체 RNA 재조합이 빈번하게 일어남을 확인했다.

김빛내리 IBS RNA 연구단장(공동교신저자)

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바이러스 RNA에서 '메틸화'와 같은 화학적 변형도 발견했다. 이 변형은 사스코로나바이러스-2 생활사와 병원성을 이해하는 데 도움이 될 전망이다. RNA 화학적 변형은 바이러스 생존 및 면역 반응과 관련이 있을 것으로 보인다.

장혜식 IBS RNA 연구단 연구위원(공동교신저자)

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김빛내리 단장은 “이번 연구는 사스코로나바이러스-2 유전자에 대한 풍부한 정보와 세밀한 지도를 제시한 것”이라며 “바이러스 증식원리를 이해하고 새로운 치료전략을 개발하는 데 기여할 것”이라고 말했다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com

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