3D 조직촬영을 통해 구현한 인간 염색체가 처음으로 공개됐다. 그간 교과서에서 배운 X자형의 단순한 염색체와는 사뭇 다른 형태여서 주목된다.
미국 하버드대학교 연구팀은 18일 공식 홈페이지를 통해 인간 세포 안의 염색체를 3D로 촬영하는 MERFISH 기술을 선보였다.
MERFISH는 ‘multiplexed error-robust fluore scence in situ hybridization’의 약자로 우리말로는 ‘다중화 오류 수정 형광동소보합법’으로 표현할 수 있다.
연구팀은 인간 세포핵 안에 있는 염색질(진핵생물의 DNA와 단백질의 복합체)의 3D 조직을 촬영하기 위해 MERFISH를 고안했다. 22쌍의 상염색체와 한 쌍의 성염색체로 이뤄진 염색체는 누구나 갖고 있지만 그 정확한 형태를 설명할 수 있는 사람은 없었다.
우리가 생물책에서 본 염색체는 흔히 X자로 표현된다. 이는 DNA 복제가 일어난 뒤 세포분열이 완료될 때까지 두 염색분체가 합쳐진 상황을 가시화한 것일 뿐이다. 전문가들은 이런 그림이 교육에 바람직하지 않다고 보고 실제 인간 염색체를 보여주기 위해 3D 조직촬영을 고안했다.
초고해상도 3D 촬영을 지원하는 MERFISH는 DNA 사슬에 따른 유전자 위치를 수없이 촬영한 뒤 일일이 연결했다. 염색체를 구성하는 각기 다른 단백질들을 색깔별로 구분했다. 이를 통해 염색체를 단순한 X자보다 훨씬 현실적으로 가시화했다.
연구팀은 이런 방법을 통해 염색체를 보다 구체화하면 분자 수준의 메커니즘 규명에도 도움이 될 것으로 내다봤다. 실험 관계자는 “염색체 구조를 3D로 파악하는 것은 그 배후에 있는 분자 차원의 메커니즘과 게놈 기능을 조정하는 구조를 이해하는 데 중요하다”고 의미를 부여했다.
정이안 기자 anglee@sputnik.kr
