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세포는 바쁜 식당의
주방과 같아요.
때때로 사람의 몸은 닭요리를 주문하기도하고,
또 어떤 때는 스테이크를 주문하기도 하죠.
몸안의 세포는 신체가 필요로 하는 것이 무엇이든
빠르게 만들어 낼 수
있어야 합니다.
주문이 들어오면
요리사는 요리법을 찾기위해 요리책,
즉 여러분의 DNA를 살펴본답니다.
그리고나서 요리사는
RNA 라고 불리는 종이 쪽지 위에 전달 사항을 적어
자신의 조리대, 즉 리보솜에 가지고 옵니다.
그곳에서 요리사는 적어놓은 방법에 따라
요리법대로 요리해서
세포나 단백질을 만듭니다.
하지만 RNA 는 세포를 위해
요리사와 요리책 사이에서 일하는
전달자 역할 이상의 일을 합니다.
거꾸로 작용하여 DNA 를 만들수도 있고,
아미노산을 목표 장소로 안내할 수도 있으며
혹은 RANi 라고 하는 RNA 간섭에도
관여할 수 있지요.
그런데 잠깐!
RNA 가 왜 자신에게 간섭을 하는거죠?
음, 때때로 세포는 전달 RNA가 전달해 주는
모든 메시지를 단백질로 바꿀 생각이 없거나
때론 바이러스의 공격으로 세포에 주입된 RNA 를
파괴할 필요가 있을수 있죠.
예를 들어, 세포라는 주방에서
어떤 사람이 자신의 주문을 취소하고 싶어하거나
튀김 대신에 칩을 주문하길 원하는거죠.
그곳이 바로 RNAi 가 관여하는 곳입니다.
다행스럽게도, 여러분의 세포는 이런 일을 하는데
딱 알맞는 칼을 가지고 있어요.
세포가 길이가 길고 2중 나선으로 된
RNA 분자를 발견하거나 만들어 내면,
세포는 '다이서'라고 하는 단백질로
이걸 아주 잘게 자르지요.
이제, 이렇게 잘게 잘린 RNA 조각들은
세포 안에서 떠다니는데,
그러다가 RISC, 즉 RNA 침묵 기관이라고 하는 것이
이 조각들을 집어 갑니다.
이건 몇 개의 서로 다른 단백질로 구성되어 있는데
그 중에 가장 중요한 게 '슬라이서'에요.
이것은 적절한 이름을 가진 또 하나의 단백질 인데,
잠시 후에 왜 이런 이름을 가지게 되었는지 알려드리겠습니다.
RISC 는 이중 나선 RNA 의 이 작은 뭉치를
반으로 갈라서
한쪽 가닥에 맞는 전달RNA를 향하도록 하는 겁니다.
샌드위치의 한쪽 반처럼
서로에게 잘 맞는 조각을 찾아내는 거죠.
꼭 맞는 전달RNA 조각을 찾아내면
RISC의 슬라이서 단백질이 그걸 자릅니다.
그리고는 세포는
주위를 떠다니는 특이하고 이상한 크기의
RNA 조각들이 있다는 것을 알아차리고
그것들을 파괴해서
전달RNA 가 단백질로 바뀌는 것을 방해합니다.
그래서 사람은 이중나선 RNA를 가지고 있고
그것이 잘라지면
잘라진 것은 mRNA 로 향하고
그리고 나면 그것들도 역시 잘라져버리는 겁니다.
완성!
손님에게 싫은 소리를 듣지 않아도 되고
불쾌한 저녁 식사도 피하게 되는 거에요.
도대체 사람들이 이런걸 어떻게 알아냈을까요?
처음에 이 과정은 피튜니아에서 발견되었어요.
식물학자들이 진한 보라색 꽃을 만들어 내려고
색소를 만들어 내는 유전자를 꽃에 주입했습니다.
그런데 진한 꽃이 나오는 대신
흰색 얼룩이 있는 꽃이 나왔는데
색조가 전혀 없었어요.
꽃은 새 유전자로 만든 RNA를
더 많은 색조를 생산하는데 쓰는 대신
실제로는 그걸 이용해서
색조를 만들어 내는 과정이 일어나지 못하도록 한 겁니다.
RNAi로 식물의 원래 유전자에서
RNA 를 파괴하여
이 유전자들이 색조가 없는 흰 꽃이 되도록 한거죠.
과학자들은 비숫한 현상을
푸른빛집명나방이라고 불리는 작은 벌레에서도 발견했습니다.
어떤 일이 일어난 것인지 알아낸 순간,
과학자들은 RNAi 를 원하는대로
이용할 수 있다는 것을 알아차렸던거죠.
벌레나 파리에서
특정한 유전자를 제거하면 어떤 일이 일어나는지
보고 싶으세요?
그 특정한 유전자에 RNAi 를 주입하면
바로 나옵니다!
더 이상 단백질 발현없이요.
좀더 창의적으로
이런 효과를 다른 특정한 신체 기관에 적용시켜 볼 수도 있어서
뇌, 간 혹은 심장에서
유전자를
제거해 볼 수도 있습니다.
특정 신체 기관에서 유전자를 제거하면
어떤 일이 일어나는지 알아내는 것은
그 유전자가 어떤 일을 하는지
알아내는데 중요할 수 있죠.
하지만 RNAi 를 어떤 일이 일어나는지
이해하는 데에만 사용하는 것은 아니에요.
RNAi 는 또한 강력한 치료 도구로 사용될 수도 있고
자신의 세포 안에서 무슨 일이 일어나는지 조작해보는
좋은 방법을 제공하기도 하죠.
연구원들은 그걸 사용하여
RNA와 종양 세포를 목표로
암 유발 유전자의 작동을 멈추도록 하는 것을 포함하여
의약품에도 어떤 이득을 얻을 수 있는지 실험하고 있습니다.
이론적으로, 세포내 주방은
세포의 주문에 따라
암을 정지시킬 수 있습니다.