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RNA 편집이 가능한 새로운 CRISPR 플랫폼

 

BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 19-60
RNA 편집이 가능한 새로운 CRISPR 플랫폼

 

◇ 크리스퍼 유전자가위 연구의 선구자 중 한 명인 Feng Zhang 박사 연구팀은 RNA의 특정 염기서열에서 C(cytosine)를 U(uridine)로 변환하는 RNA 편집기술을 개발하고, 이 기술을 RESCUE라 명명. 이 기술은 DNA 편집과 달리 가역적이며, 일시적으로 편집할 수 있다는 장점 보유. 다양한 유전질환 연구를 위해 공유할 계획으로, Addgene을 통해 사용 가능 

 
▸주요 출처 : ScienceDaily, New CRISPR platform expands RNA editing capabilities, 2019.7.11.; Genetic Engineering & Biotechnology News, CRISPR Platform Brings C-to-U Base Editing to RNA, 2019.7.30

 

 RNA의 특정 염기서열에서 C(cytosine)를 U(uridine)로 변환하는 RNA 편집기술, RESCUE(RNA Editing for Specific C to U Exchange)


 ○ CRISPR(크리스퍼) 기반의 유전자 편집기술은 질병과 관련된 유전적 변이를 정상 유전자로 편집하여 질병을 근원적으로 치료할 수 있는 혁신적인 기술로 인식
   - 최근 브로드 연구소(Broad Institute)의 펭장(Feng Zhang) 박사* 연구팀은 다양한 Cas 효소(Cas12, Cas13 등)를 활용하여 DNA가 아닌 RNA를 대상으로 유전자를 편집할 수 있는 크리스퍼 플랫폼을 개발
   * 미국 MIT와 하버드대가 공동 설립한 브로드 연구소의 펭장 박사는 크리스퍼 유전자 편집기술의 선도적 연구자 중 하나로, UC 버클리(원천특허 보유)에서 제기한 특허침해 소송에서 특허를 침해하지 않는다는 법원의 판결(2018.9)을 받아 핵심적인 크리스퍼 특허를 확보하게 됨
    ※ 뉴런과 같은 일부 세포 유형에서는 CRISPR/Cas9 기반 편집을 사용하기 어려워 뇌에 영향을 미치는 치명적인 질병을 치료하기 위해 새로운 전략이 필요
   - DNA 편집은 비가역적이고 영구적인 편집인 반면에, RNA 편집은 가역적이고, 필요한 상황에서 일시적으로 편집할 수 있다는 것이 장점 


 ○ 이번에 개발한 기술은 RNA의 특정 염기서열에서 C(cytosine)를 U(uridine)로 변환하여 RNA를 편집하는 기술로, RESCUE(RNA Editing for Specific C to U Exchange)라 명명
   - 이 기술은 펭장 박사 연구팀이 이전에 개발한 A(adenine)를 I(inosine)으로 변환하는 REPAIR(RNA Editing for Programmable A(-to-I(G) Replacement) 플랫폼*을 보완한 기술
   * 아데닌을 이노신으로 바꾸는 효소(ADAR2)를 적용한 기술로, 이노신은 세포 속에서 다시 구아닌(Guanine)으로 변경


 ○ 연구팀은 RESCUE 플랫폼을 인간세포에 도입하여 합성 RNA 뿐만 아니라 자연 RNA를 편집할 수 있음을 보여준 이후, 오프타겟(off-target) 편집을 최소화하기 위해 최적화 과정 수행
   - RESCUE는 단백질 활성의 on/off 스위치로 작용하여 신호 분자 및 암 관련 경로에서 주로 발견되는 유전자 부위를 쉽게 표적화

 

■ RNA 수준의 편집은 가역적인 변경으로 다양한 연구에 활용할 수 있으며, 이 기술의 광범위한 공유를 위해 Addgene를 통해 사용 가능


 ○ 영구적인 DNA 수준에서의 유전자 편집과 달리 DNA의 전사체인 RNA 수준에서의 변화는 일시적이어서 RESCUE를 이용하여 원하는 순간에만 유전자 편집이 가능

   - 연구팀은 RESCUE의 가역적인 활동을 입증하기 위해 인간세포에서 β- catenin을 암호화하는 RNA의 특정 부위를 표적으로 유전자를 편집
    ※ 타겟 부위는 β-catenin의 활성화 및 세포 성장을 일시적으로 증가키는 것으로 알려짐
   - 이러한 변화가 영구적으로 이루어진다면 세포는 통제되지 않은 성장으로 암에 걸리기 쉬울 것이나, RESCUE에 의한 일시적인 세포 성장은 급성 부상에 대한 상처 치유에 활용 가능

 

...................(계속)

 

☞ 자세한 내용은 내용바로가기 또는 첨부파일을 이용하시기 바랍니다.

 

 

 

 

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