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암·노화 막는 DNA의 복구 원리 밝혀

중앙일보 2015.10.08 02:04 종합 2면 지면보기
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왼쪽부터 토머스 린달, 폴 모드리치, 아지즈 산자르.

세포 속 DNA는 ‘생명의 사령탑’으로 불린다. 세포 복제부터 단백질 생성까지 생명 활동과 관련된 모든 정보를 담고 있어서다. 이런 DNA가 변형된 뒤 복구되지 못하면 다양한 문제가 발생하는데 대표적인 게 바로 암과 노화다. 올해 노벨 화학상은 세포 속 DNA 복구 메커니즘을 규명한 학자들이 받는다. 스웨덴 노벨위원회는 토머스 린달(77·스웨덴) 프랜시스 크릭 연구소 명예교수, 폴 모드리치(69·미국) 듀크대 메디컬센터 교수, 아지즈 산자르(69·터키계 미국인) 노스캐롤라이나대 교수를 화학상 수상자로 선정했다고 7일 밝혔다.

노벨 화학상 린달·모드리치·산자르

 DNA 변형은 피할 수 없는 숙명이다. 자외선·X선 등 외부 반응과 세포 복제 과정에서 변형된다. 인체의 DNA는 30억 개의 염기가 이어져 생성되는데 70세가 되면 대략 2000개 정도의 염기에서 변형이 일어난다. 성인은 몸속에 대략 3조7000억 개의 세포가 있는데 염기 변형은 모든 세포에서 일어날 수 있다.

 린달 교수는 35년 동안 인체의 DNA 복구 과정을 연구했다. DNA는 A(아데닌)·T(티민)·G(구아닌)·C(시토신) 등 네 가지 염기로 이뤄지는데 시토신은 우연히 U(우라실)로 바뀌기도 한다. 그는 엔자임(Enzyme·화학반응을 촉매하는 단백질)이 우라실을 잘라내고 시토신을 회복하는 방법을 발견했다. 모드리치 교수도 DNA 복제 과정에서 발생하는 ‘미스매치(mismatch)’ 변형에서의 복구 과정을 연구했다. 산자르 교수는 DNA 가닥이 강한 자외선에 노출된 경우 나란히 붙어 있는 티민 염기 두 개가 붙어 붕괴되는 현상을 확인했다. 흡연 등으로 인해 이 같은 변형이 발생할 수 있다는 사실도 밝혀냈다. 서강대 화학과 이현수 교수는 “이들의 연구는 다양한 질병의 원인이 유전자 변형에 있다는 사실을 확인했다는 데 큰 의미가 있다”고 말했다.

강기헌 기자 emckk@joongang.co.kr
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