유전자 발현을 껐다 켰다하는 리보스위치

RNA 분자가 이끌었던 잃어버린 세계의 유물이 질병과의 전쟁을 위한 새로운 도구가 될지도 모른다.
글 | Ronald R. Breaker, Jeffrey E. Barrick

















2000년 가을 우리는 박테리아가 비타민을 얻고 활용하는 방법을 둘러싼 신비에 관심을 갖게 되었다. 지구상에서 가장 먼저 생겨난 생명체들에 대한 우리의 호기심을 채워주기보다는 오히려 그 호기심을 자극하는 이론들 속에서 찾은 증거와 생물학적인 분자를 응용한 스위치를 만들려는 노력이 합해져서 예일 대학교의 한 연구진을 주축으로 박테리아를 주제로 한 스무고개 같은 연구가 시작되었다. 우리가 발견한 것은 애초에 우리가 기대했던 것보다 훨씬 더 의미심장하고 거대한 것이었다. 가장 오래된 유형의 분자 중 하나인 리보핵산, 즉 RNA를 기반으로 하는 세포의 자기통제의 새로운 형태를 발견한 것이다.
오랫동안 진화의 단계가 낮은 메신저로만 알려졌던 RNA가 실은 상당한 권한을 가지고 있으며 그 권한을 행사하기 위한 복잡한 메커니즘을 가지고 있을지도 모른다. 우리가 새로이 발견해서 ‘리보스위치(riboswitch)’라고 이름 붙인 RNA 분자군의 작용은 지금도 밝혀지고 있는 단계지만, 이들이 인간의 질병과 대항해 싸우는 독창적인 방법을 마련해줄지도 모른다는 것만은 이미 확실하다. 많은 병원성 박테리아는 자신의 기초대사의 여러 측면을 통제하는 데 있어서 리보스위치에 의존한다.

고대로부터 내려온 이러한 자기통제의 형태가 현대의 유기체에서도 고집스럽게 버티고 있다는 것이 바로 그 중요성을 대변한다. 박테리아의 세포는 놀라울 정도로 적응력이 뛰어나고 자기신뢰도가 높은 화학공장으로서 단 하나의 궁극적인 목표를 향해 헌신한다. 그 목표란 다름 아닌 무한한 자기복제다. 그러나 자원을 획득 .....