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삼육대 염색체연구소, ‘형광표지올리고탐침 이용 기술’ 개발

하지은 기자 zee@kyeonggi.com 노출승인 2018년 06월 03일 13:35     발행일 2018년 06월 04일 월요일     제18면
▲ 그림 1. FISH 기법의 기존 방법(좌, 중)과 PLOP 탐침을 활용한 과정(우)의 비교
▲ FISH 기법의 기존 방법(좌, 중)과 PLOP 탐침을 활용한 과정(우)의 비교
삼육대학교 염색체연구소 김현희 교수(소장) 연구팀이 식물유전체 내 반복서열의 분포와 위치를 효율적으로 탐색할 수 있는 ‘형광표지올리고탐침(pre-labelled oligonucleotide probe, PLOP) 이용 기법’을 개발했다.

포스트게놈 시대를 맞아 전 세계적으로 주요 생명자원에 대한 유전체서열 분석연구가 활발히 진행되고 있는 가운데 학계에서는 이를 계기로 식물유전체 구조를 해명하는 연구가 한층 탄력을 받을 것으로 전망하고 있다.

식물유전체는 수많은 반복서열로 인해 전체 유전체서열조립에 어려움을 겪어 왔다. 이를 해결하기 위해 특정 DNA 서열을 염색체 상에 혼성화시켜 분포와 위치를 확인하는 FISH(Fluorescence in situ hybridization) 기법이 활용돼 왔다.

하지만 FISH 기법은 처리과정에 2~3일의 시간이 소요되고, 실험 후 원하는 결과를 얻기까지 과정을 되풀이 해야하기 때문에 전문적인 연구원이 투입돼도 단번에 질 높은 결과를 얻기가 쉽지 않았다.

실험에 사용되는 각종 시약도 비교적 고가여서 연구과정이 비효율적이고 비경제적이라는 한계도 있었다. 그간 이를 개선하기 위한 여러 노력과 연구들이 진행되어 왔으나 큰 진전은 없었다.

▲ 그림 2. 새로 개발한 PLOP탐침을 이용한  FISH 염색체 사진
▲ 새로 개발한 PLOP탐침을 이용한 FISH 염색체 사진
이런 가운데 삼육대 염색체연구소 김현희 교수가 Nomar E. Waminal 연구교수와 함께 개발한 ‘PLOP 탐침 이용 기술’은 기존 16시간 이상 소요되던 FISH 기법의 혼성화 과정을 최대 30분 이내로까지 단축할 수 있도록 했다. 탐침의 길이가 짧아 미세한 부분까지 탐지가 가능하며, 간단한 세척으로 불필요한 형광찌꺼기를 제거할 수 있는 장점도 있다.

뿐만 아니라 실험 조건을 보정하는 까다로운 과정이 필요하지 않아 초보자라도 용이하게 좋은 결과를 얻을 수 있으며, 한 번 개발된 탐침으로 수천 번의 실험이 가능해 시간과 경제적인 면에서도 효율적이라는 게 연구팀의 설명이다.

김현희 교수는 “포스트게놈 시대 다양한 생명자원의 유전체구조분석 연구에 기여할 것으로 기대한다”며 “육종이나 질병연구 및 진단에 이르기까지 다방면에서 활용될 수 있다”고 밝혔다.

한편, 김 교수팀은 삼육대 공모연구과제와 서울대 양태진 교수가 주관하는 차세대바이오그린21사업 농생물게놈활용연구사업단 연구과제를 수행하며 PLOP 기법을 개발했으며, 관련 내용으로 2건의 국내 특허도 취득했다. 이 결과는 네이처 자매지 ‘사이언티픽 리포트’ 5월 29일자에 게재됐다.

남양주=하지은기자
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