유전 정보가 저장된 DNA는 염기 분자가 길게 이어진 형태다. 세포는 전사인자라는 특수 단백질을 DNA의 특정 지점에 결합시키는 방식으로 유전자의 발현을 조절한다.
염색질 면역 침강법(ChIP)은 DNA와 결합한 이 특수 단백질만을 분리해 결합된 DNA 조각을 찾는 기술이다. 이번에 개발된 ‘ChIP mini’ 기술은 기존 기술 대비 약 5000배 적은 480만개의 세포를 이용해서 염기 하나 수준의 정밀도로 결합 지점을 분리해 낼 수 있다.
이 덕분에 근접한 위치에 여러 개의 단백질이 결합해도 각각을 결합 지점을 정확하게 구분해 분석할 수 있다. 기존의 최신 실험인 ChIP-exo 실험법으로는 비슷한 수준의 정밀도를 얻기 위해서 약 100억~1000억개의 세포가 필요했다.
공동연구팀은 숙주에 감염을 일으킨 극소량의 살모넬라균을 분리해 균 내부에서 일어나는 두 가지 특수 단백질(H-NS, RpoD)의 DNA 결합 위치와 강도 변화를 정량적으로 분석해 냄으로써 ChIP-mini의 성능을 입증했다.
이는 숙주세포 밖에서 불필요하게 병원성을 드러내 숙주의 면역 공격을 받지 않도록 조절하는 방식이다.
살모넬라균은 극미량으로 숙주세포 내부로 감염하기 때문에 기존 ChIP 실험법들로는 숙주 세포안에 있는 살모넬라균 수가 충분치 못해 이 같은 분석이 힘들었다.
김동혁 교수는 “감염성 미생물의 유전자 발현 네트워크 규명과 바이오 부품 발굴 등 바이오파운드리 분야 원천기술로서 가치 있는 연구”라고 설명했다. 이다예기자 ties@ksilbo.co.kr
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