연세대 이인석 교수팀, 질병 조절유전자 예측방법 개발

암ㆍ당뇨 등 복잡한 질환 유전자 네트워크 활용
지금까지 알려진 사람의 질병 중 대부분은 한가지 유전자가 아니라 여러 유전자가 상호작용해 걸리는 것으로 알려져 있다. 대표적으로 복잡한 질환인 암은 현재까지 관련 유전자만 300∼600개에 이르는 것으로 알려져, 학계에서는 이들간의 매우 복잡한 상호작용 지도를 밝히는 것이 암 정복의 주요 과제로 인식돼 왔다.

이런 가운데 국내 연구진이 암ㆍ당뇨같이 복잡한 질환과 관련된 유전자를 개별 유전자의 기능을 연구하는 방식이 아니라 각 유전자간의 상관관계를 밝혀냄으로써 발굴하는 방법론을 개발해 주목된다.

연세대 이인석 교수(사진)팀은 생명체 내 유전자간의 상호관계를 △단백질 상호작용 △유전자 발현패턴 등 여러 기준을 이용해 분류, 복잡한 유전자 기능 네트워크를 밝힘으로써 복잡한 질환의 조절유전자를 효과적으로 발굴할 수 있는 예측방법을 개발했다고 21일 밝혔다.

이 교수팀은 2만개의 유전자를 갖고 있는 꼬마선충의 유전자 네트워크를 완성함으로써, 질환 유전자를 기존의 무작위 탐색법이나 지식기반 예측보다 효과적으로 발굴할 수 있다는 사실을 확인했다.

성격이 비슷한 사람들끼리 서로 가깝게 지내듯이, 기능이 유사한 유전자들도 밀접하게 관련되며, 이 관련성을 지도로 만든 기능유전자 네트워크를 잘 활용하면, 이미 밝혀진 이웃 유전자들의 기능을 통해 밝혀지지 않은 유전자의 기능을 예측할 수 있다는 것이다.

연구대상 질환의 조절유전자로 알려진 유전자들의 네트워크상 이웃유전자들을 새로운 조절유전자 후보로 예측하는 것이다. 연구팀은 2만개 이하의 유전자를 갖고 있는 것으로 알려진 인간을 대상으로도 기능유전자 네트워크를 만들고 있다.

이인석 교수는 "기존의 무작위탐색을 이용해 질병 조절유전자간의 상관관계 지도를 구축하는 것을 실제로 불가능하며, 예측모델을 통해 선별된 후보 조절유전자들을 우선 테스트하는 접근법이 필요하다"며 이번 연구결과의 의의를 밝혔다.

이 연구에는 △유럽분자생물학연구소 레너(Lehner) 박사 △텍사스주립대 마콧(Marcotte) 박사 △캐나다 토론토대 프레이저(Fraser) 박사 등 해외 연구진이 함께 참여했다. 연구 결과는 유전체학 전문학술지인 '게놈 리서치' 9일자 온라인판에 게재됐다.

안경애기자 naturean@