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생식모세포(gametocytes) 4단계를 거치면서 각 단계에서 어떤 프로테인이 발현되는지 발견했다. 이번 연구에서 특히 눈에 띄는 성과는 열대열원충이 어떤 단계에서 어떤 프로테인을 발현하는지 발견했다는 것이다. 말라리아 발명 예방은 바로 예이츠 박사와 플로렌스 박사의 연구 목표다. 말리리아에관한연구 예이츠 박사와 동료들은 이번 연구에서 2,,예이츠와 플로렌스는 그러나 이번 연구에서 서로 다른 많은 유전자 덩어리들이 함께 발현되는 것을 확인했다. 특정한 단계에서 발현된 여러 프로테인이 동일한 요인에 의해 염색체 유전자 덩어리(chromosomal gene clusters)에 배치된다는 것이다. 앞으로 더 많은 연구가 필요하다는 것이다. 플로렌스 박사는 “한 단게에서 다른 단계로 넘어가는 스위치를 켜는 것은 때로 매우 빠르게 일어나는데 말라리아원충은 한꺼번에 많은 유전자가 발현되는 메카니즘이 필요하다”고 말했다. 예이츠 박사와 플로렌스 박사의 연구 프로세서는 비교적 간단하다.말리리아에관한연구 레포트  ......

 

 

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말리리아에관한연구

 

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예이츠 박사와 동료들은 이번 연구에서 2,400개 이상의 프로테인을 발견했다. 이번에 새롭게 규명된 프로테인은 효과적인 말라리아 백신을 개발하는데 결정적인 역할을 할 수 있을 것으로 예상된다. 예이츠 박사와 함께 연구를 이끈 플로렌스 박사는 “말라리아는 고약하고 때론 치명적인 질병이다. 말라리아 환자는 신장질환, 발작, 영구적 신경손상, 혼수상태에 이르거나 사망할 수도 있다”고 설명했다. 그는 열대열원충이 어떤 프로테인을 발현하는지 알아내면 원충이 말라리아를 일으키는 원인을 밝혀낼 수 있다고 생각하고 있다.

 

그는 “약간 운이 필요하긴 하지만 앞으로 말라리아 발병을 막을 수 있는 방법을 발견할 수 있게 될 것”이라고 말했다. 말라리아 발명 예방은 바로 예이츠 박사와 플로렌스 박사의 연구 목표다. 플로렌스 박사는 그러나 “이번에 규명한 프로테인 가운데 절반 이상은 정확한 기능을 알지 못한다. 다만 프로테인이 있다는 것을 발견했을 뿐이다”고 덧붙였다. 앞으로 더 많은 연구가 필요하다는 것이다.

 

이번 연구에서 특히 눈에 띄는 성과는 열대열원충이 어떤 단계에서 어떤 프로테인을 발현하는지 발견했다는 것이다. 예이츠 박사와 프로렌스 박사는 “열대열원충은 적어도 10개의 확실하게 구별되는 라이프사이클 단계가 있다”며 “단순히 유전자를 보는 것만으로 각 단계에서 어떤 프로테인이 발현되는지 밝혀낼 수 없어 무척 어려운 작업이었다”고 털어놓았다. 예이츠 박사와 플로렌스 박사는 오랜 연구 끝에 결국 열대열원충이 종충(sporozoites), 낭충(merozoites), 영양체(trophozoites), 생식모세포(gametocytes) 4단계를 거치면서 각 단계에서 어떤 프로테인이 발현되는지 발견했다. 덕분에 어떤 것이 더욱 좋은 말라리아 백신 타겟이 될 수 있는지 알아낼 수 있게 됐다.

 

예이츠 박사와 플로렌스 박사의 연구 프로세서는 비교적 간단하다. 우선 고립된 열대열원충에서 샘플을 떼낸 후 혈액에서 깨끗한 상태로 3단계까지 성장시킨다. 4단계인 종충(sporozoites)은 모기의 침샘에서 손으로 직접 절개해 낸다. 청결한 상태를 유지하기 위해 예이츠 박사와 플로렌스 박사는 먼저 얇은 막으로 둘러쌓인 프로테인에서 용해성 프로테인을 분리해 냈다.

 

그후 효소(enzyme)를 이용해 더 작은 펩타이드로 쪼갠 후 ‘탠덤 매스 스텍트로메트리(tandem mass spectrometry)’와 결합된 ‘액체색층분석(liquid chromatograhpy)’를 이용, 분해한 것이다. 이 장비는 펩타이드 조각을 추적하고 예이츠와 동료들이 개발한 복잡한 소프트웨어를 사용, 샘플에서 프로테인 대부분을 재구성하는 것으로 예측된 유전자 데이터베이스(DB)를 검색한다.

 

예이츠 박사와 플로렌스 박사가 채택한 방법은 연구에 방해가 되는 모기와 인간의 프로테인을 없앨 수 있어 매우 유익한 것으로 판명됐다. 열대열원충에서 나온 펩타이드와 모기와 인간에게서 온 펩타이드를 분리할 수 있었던 것이다. 게다가 어떤 유전자가 열대열원충 라이프사이클의 어떤 단계에서 발현되는지, 어떤 프로테인이 막(membrane)과 관련된 것인지, 어떤 프로테인이 셀 안에 있는 것인지 보여줘 말라리아 백신 디자인에 중요한 정보를 제공했다.

 

예이츠 박사와 플로렌스 박사는 연구를 수행하면서 한 가지 기대하지 않았던 사실을 발견을 했다. 특정한 단계에서 발현된 여러 프로테인이 동일한 요인에 의해 염색체 유전자 덩어리(chromosomal gene clusters)에 배치된다는 것이다. 이것은 하나의 프로모터(promoter)가 여러 유전자에 영향을 줄 수 있다는 것을 의미한다. 프로모터는 DNA안에 있는 유전자를 작동시켜 프로테인을 발현하게 하는 스위치 역할을 하는 것이다.

 

일반적으로 모든 유전자는 각자의 프로모터를 갖고 있는 것으로 알려져 있다. 예이츠와 플로렌스는 그러나 이번 연구에서 서로 다른 많은 유전자 덩어리들이 함께 발현되는 것을 확인했다. 이것은 하나의 프로모터가 다른 유전자 덩어리들을 작동시킬 수도 있다는 것을 의미한다.

 

예이츠 박사와 플로렌스 박사는 말라리아원충이 번성 다른 두가지 유기체(인간과 모기)에서 번성할 수 있는 이유가 여기에 있다고 생각한다. 플로렌스 박사는 “한 단게에서 다른 단계로 넘어가는 스위치를 켜는 것은 때로 매우 빠르게 일어나는데 말라리아원충은 한꺼번에 많은 유전자가 발현되는 메카니즘이 필요하다”고 말했다.

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