세포의 운명 결정짓는 ‘지문’을 찾아라!

2017년 10월 09일 18:00

사이언스 제공
사이언스 제공
[표지로 읽는 과학-사이언스]

 

범죄자를 검거하기 위한 기본 수사 중 하나는 현장에 남은 지문을 찾는 것이다. 질병, 면역 등 생명활동의 다양한 결과도 ‘지문을 찾는 수사’로 그 원인과 기작을 밝혀낼 수 있다. 단 하나의 세포에 남긴 유전적 정보를 밝혀내는 ‘단일세포분석법’이 그 방식이다.

 

이번 주 ‘사이언스’ 표지엔 커다란 돋보기로 세포를 관찰하고 있는 과학자들의 모습을 담은 일러스트가 등장했다. 사람의 지문과 유사한 모습으로 표현된 구불구불한 보라색 선은 유전정보를 담은 세포핵을 의미한다.

 

사람의 지문이 서로 다르듯, 세포는 저마다의 유전적 특성을 가진다. 과거엔 세포 집단 전체를 동일한 것으로 여겼지만, 같은 집단 내에서도 각 세포가 이질성을 가진다는 점이 밝혀진 건 그리 오래되지 않았다.

 

최근 단일세포의 다양한 기능이 새롭게 규명되고 있다. 단일세포 단위로 생명체를 분석할 수 있는 ‘단일세포분석법’의 발전 덕분이다. 단일세포분석법은 쉽게 말해 세포 하나하나를 서로 떼어낸 뒤 DNA, RNA 등 유전체 정보를 분석하는 기술이다.

 

이는 과학자들이 생명체에 대한 기본적인 이해를 높이는 데 기여했다. 생명체에 얼마나 다양한 종류의 세포가 있으며, 각 세포가 어떤 역할을 하는지 규명할 수 있도록 도와주기 때문이다. 이를 통해 유전, 노화, 질병 치료 과정에서의 세포의 역할을 상세히 알아낼 수 있게 됐다.

 

사라 테이크만 영국 웰컴트러스트생어연구소 연구원은 단일세포분석법이 견인한 면역분야 연구의 발전을 소개했다. 에드 레인 미국 앨런뇌과학연구소 연구원은 이 기술이 뇌의 구조와 각 부분별 기능을 규명하는 데 큰 역할을 했으며, 이를 통해 향후 알츠하이머 등 뇌질환 치료 실마리를 찾을 수 있으리란 전망을 내놨다. 또 가빈 켈시 영국 바브라함연구소 연구원은 단일세포분석과 다중세포분석을 동시에 활용하는 기술을 통해 후성유전학적으로 달라지는 세포의 운명을 알아낼 수 있다는 내용을 발표했다.

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