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韓 연구진, '코로나 유전자지도' 완성…치료제 개발 새 국면 열었다

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김빛내리 교수 연구팀, 바이러스 비밀 풀 지도 완성
김 교수, 암도 못 막은 연구 열정…매년 노벨상 후보 거론

[서울=뉴스핌] 김지완 기자 = 국내 연구진이 코로나19 치료제 개발에 핵심 단초가 될 유전자 지도를 완성했다. 주인공은 국내 과학자 중 노벨상 수상 가능자로 자주 거론되는 김빛내리 서울대 생명과학부 교수가 단장을 맡은 연구팀이다.

10일 기초과학연구원(IBS) RNA연구단에 따르면 김빛내리 단장・장혜식 연구위원(서울대 생명과학부 교수) 연구팀은 질병관리본부 국립보건연구원과의 공동 연구를 통해 코로나바이러스감염증-19의 원인인 사스코로나바이러스-2(SARS-CoV-2)의 고해상도 유전자 지도를 완성했다.

[서울=뉴스핌] 김지완 기자 = 사스코로나바이러스-2의 생활사. [제공=IBS] 2020.04.10 swiss2pac@newspim.com

◆ 코로나19 바이러스의 비밀 풀 지도 완성…치료제 개발 가속 기대

연구팀은 두 종류의 차세대 염기서열 분석법(나노포어 직접 RNA 시퀀싱, 나노볼 DNA 시퀀싱)을 활용해 사스코로나바이러스-2가 숙주세포 내에서 생산되는 RNA전사체를 모두 분석했다. 사스코로나바이러스-2의 전체 구성, 유전자 위치 등 전반적인 것을 파악할 수 있는 지도를 그려낸 셈이다.

사스코로나바이러스-2는 DNA가 아니라 RNA 형태의 유전자를 지니고 있다. 바이러스는 숙주세포에 침투해 유전정보가 담긴 RNA(유전체 RNA·genomic RNA)를 복제하는 한편 유전체RNA를 바탕으로 다양한 '하위유전체 RNA(subgemomic RNA)'를 생산(전사)한다.

이 하위유전체는 바이러스 입자구조를 구성하는 여러 단백질(스파이크, 외피 등)을 합성하며 복제된 유전자와 함께 숙주세포 안에서 바이러스 완성체를 이룬다. 이후 세포를 탈출하여 새로운 세포를 감염시킨다. 숙주세포 안에서 생산된 RNA의 총합을 '전사체(Transcriptome)'라 한다.

기존 연구에서도 바이러스의 유전체 정보가 보고되기는 했다. 하지만 유전체RNA 정보를 기반으로 유전자의 위치를 예측하는 수준에 머물렀다.

반면 이번 김 단장 연구팀은 유전체RNA로부터 생산되는 하위유전체RNA를 실험적으로 규명하는 한편, 각 전사체의 염기서열(유전정보)을 모두 분석해 유전체RNA 상에 유전자들이 어디에 위치하는지 정확하게 찾아냈다는 성과를 거뒀다.

아울러 기존 분석법으로는 확인되지 않았던 RNA들을 찾고, 바이러스의 RNA에 화학적 변형(최소 41곳)이 일어남을 발견했다. 또 기존에는 하위유전체RNA 10개가 있다고 알려져 있었지만, 이번 실험으로 그중 9개의 하위유전체RNA만 실제로 존재함을 확인했다. 나머지 하위유전체RNA 1개에 대한 기존 예측과 다르게 실제로는 존재하지 않는 것으로 확인되었다. 연구팀은 세포 내에서 생산되는 RNA 수십여 종을 추가로 발견했다. 또 융합, 삭제 등 다양한 형태의 하위유전체 RNA 재조합도 빈번하게 일어남을 확인했다.

이처럼 바이러스의 정보를 정확하고 구체적으로 파악함에 따라 치료제 개발도 속도가 붙을 전망이다. 진단 기술도 보다 정확하게 발전할 수 있을 것으로 보인다. 또 변형이나 재조합 등에 대한 예측도 가능해지기 때문에 관련된 추가 연구에도 다양하게 활용될 수 있다.

김 단장은 "이번에 사스코로나바이러스-2 각 전사체의 정량을 정확하게 파악했으며, 이를 토대로 진단용 유전자증폭기술(PCR)을 개선할 수 있을 것"이라며 "이번 연구는 사스코로나바이러스-2 유전자에 대한 풍부한 정보와 세밀한 지도를 제시함으로써 바이러스의 증식원리를 이해하고 새로운 치료전략을 개발하는 데 기여할 것"이라고 말했다.

 

[서울=뉴스핌] 김지완 기자 = 사스코로나바이러스-2의 유전체RNA 및 하위유전체RNA 구성, 바이러스 입자 구조의 모식도. [제공=IBS] 2020.04.10 swiss2pac@newspim.com

◆ 김빛내리 교수, 매년 노벨상 후보로 거론…'셀'도 이례적 신속 게재

이번 연구는 9일(한국시간) 생명과학 분야 권위지인 셀 온라인에 게재됐다. 셀은 이례적으로 빠른 심사과정을 진행했다. 김 교수 연구팀이 논문 게재 신청을 한지 한달도 걸리지 않아 우선 게재한 것이다. 연구논문은 현재 교정 작업 중이지만 미리 인터넷에 공개했다.

[서울=뉴스핌] 김지완 기자 = 김빛내리 IBS RNA 연구단장(공동교신저자) [사진=IBS] 2020.04.10 swiss2pac@newspim.com

이는 코로나19 사태가 전세계적으로 심각하다는 상황 판단에 기인한 것으로 보인다. 아울러 김 교수가 그동안 쌓아놓은 연구업적도 신속 게재를 가능케 했다는 평가도 있다.

김 교수는 줄기세포와 암세포에서 RNA 기능을 규명, 네이처·사이언스·셀 등 세계 최상위 학술지에 10여 편의 논문을 게재하며 세계적 주목을 받았다. 노벨상 수상 기간이 되면 국내 과학자 중 빠지지않고 후보로 거론되는 인물이기도 하다. 지난해 재단이 선정한 '노벨상에 근접한 한국인 과학자 17인'에도 이름을 올렸다.

지난 2007년 김 교수는 여성 과학자들의 노벨상이라고 불리는 로레알 유네스코 세계 여성과학자상을 수상했다. 이어 2009년에는 40세의 나이로 호암 의학상을 수상, 역대 수상자 중 가장 젊은 수상자로 이름을 올렸다.

암을 극복한 과학자로도 유명하다. 김 교수는 지난 2007년 위암 선고를 받았지만 약물치료로 병마를 떨쳐냈다. 이후 연구실로 복귀해 본인의 연구 인생을 막으려 했던 암을 정복하기 위해 연구에 더욱 힘을 쓰고 있다.

swiss2pac@newspim.com

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"한국 유조선 7척 호르무즈에 갇혀" [서울=뉴스핌] 배정원 기자 = 중동 전쟁 여파로 국내 정유업계 원유 수송선 7척이 호르무즈 해협에 묶여 있는 것으로 파악됐다. 국회 외교통일위원회 여당 간사인 김영배 더불어민주당 의원은 5일 국회의원회관에서 열린 '중동 현황 및 대미 관세 협상 관련 현안 간담회'를 마치고 기자들을 만나 이같이 밝혔다. [서울=뉴스핌] 윤창빈 기자 = 한정애 더불어민주당 정책위의장이 5일 오전 서울 여의도 국회 의원회관에서 열린 중동 현안 관련 더불어민주당-재계 긴급 간담회에서 모두발언을 하고 있다. 2026.03.05 pangbin@newspim.com 김 의원은 "우리 기업 배 7척이 현재 호르무즈 해협에 묶여 있다고 한다"며 "1대가 큰 규모로 보면 200만 배럴 정도 싣고 있는데 이는 대한민국 전체 석유 하루 소비량이다. 그게 많게는 7척까지 묶여 있는 상황이라 대책이 필요하다는 기업들의 요구가 있었다"고 말했다. 구체적으로 "HD현대오일뱅크 배 2척, GS칼텍스 배 1척 등이 묶여 있는 상황"이라며 "회사 입장에서는 정부 비축분을 활용할 수 있는 방안이 있는지와 상황에 대해 계속 긴밀하게 협의했으면 좋겠다는 요청이 있었다"고 밝혔다. 김 의원은 "정부에서는 208일치 비축분이 있다고 하지만 이것이 아주 구체적인 현장의 요구와 맞물려 시나리오가 작성될 필요가 있다는 요구가 있었다"고 "또 가스, LNG의 경우에는 보관이 잘 안 되는 특성이 있기 때문에 다변화가 점검될 필요가 있다는 제안도 있었다"고 말했다. 이어 "현재는 가스 수요가 피크인 겨울이 지나 봄으로 들어가는 시기여서 국내적으로는 민간 수요 부분이 어느 정도 적어질 것으로 생각이 돼서 그나마 다행이다"고 덧붙였다.  jeongwon1026@newspim.com 2026-03-05 09:55
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미 잠수함, 이란 구축함 격침 [워싱턴=뉴스핌] 박정우 특파원 = 피트 헤그세스 미국 국방장관은 4일(현지시간) 미 해군 잠수함이 인도양 스리랑카 인근 해역에서 이란 해군 구축함을 어뢰로 격침했다고 밝혔다. 승조원 180명 가운데 수십 명이 실종된 것으로 알려으며, 스리랑카 당국은 현재까지 30여 명을 구조했다고 전했다. 헤그세스 장관은 이날 워싱턴 국방부 청사에서 연 브리핑에서 "미 해군 잠수함이 인도양에서 이란 해군 군함을 어뢰로 공격해 침몰시켰다"며 "이번 작전은 대(對)이란 군사 작전 확대의 일환"이라고 말했다. 그는 "이란 군함은 국제 수역에 있어 안전할 것이라 생각했겠지만, 대신 어뢰에 맞아 침몰했다"며 "2차 세계대전 이후 어뢰로 적함을 침몰시킨 첫 사례"라고 말했다. 헤그세스 장관은 이어 "미국은 결정적이고 파괴적이며 자비 없이 승리하고 있다"고 주장했다. 뉴욕타임스(NYT)는 스리랑카 정부가 침몰한 선박이 이란 해군 구축함 아이리스 데나호(IRIS Dena)라고 밝혔다고 보도했다. 비지타 헤라트 스리랑카 외무장관은 국회 보고에서 "아이리스 데나호는 스리랑카 영해 밖 남부 갈레(Galle) 인근 인도양 해역을 항해하던 중, 현지시간 오전 5시 8분 조난 신호를 보냈다"고 밝혔다. 헤라트 장관은 스리랑카 해군과 공군이 조난 신호를 접수한 뒤 함정과 항공기를 급파해 구조 작업을 벌였다고 했다. 그는 "중상을 입은 승조원 32명을 구조해 남부 해안 도시 갈레의 카라피티야 병원으로 이송했다"고 덧붙였다. 스리랑카 해군 대변인 부디카 삼파트 대위는 기자회견에서 "선체는 아직 보지 못했지만, 사고 해역에서 기름띠와 구명정을 확인했고, 주변 해역에서 떠다니는 시신도 발견됐다"고 말했다. 그는 "나머지 승조원들을 찾기 위한 해상·항공 수색 작업을 계속하고 있다"고 덧붙였다. 이번 사건은 스리랑카 영해 밖 공해상에서 발생했지만, 헤라트 장관은 "스리랑카는 국제 해상 수색 및 구조 협약의 서명국으로서 인도적 책임을 다하기 위해 개입했다"고 설명했다. 아이리스 데나호는 이란 해군이 운용하는 주요 구축함 가운데 하나로, 현지 매체와 스리랑카 당국은 이 군함에 약 180명의 승조원이 승선해 있었다고 전했다. 이 선박은 지난달 인도에서 열린 국제 해군 합동훈련에 참가했던 것으로 알려졌다. 미국과 이스라엘은 지난 주말 이란의 군사·안보 기구를 겨냥한 공습과 미사일 공격을 시작한 이후, 이란의 해군 거점과 함정들을 잇따라 공격하고 있다. 인도양 스리랑카 인근 공해상에서까지 이란 해군 구축함이 격침되면서, 전쟁이 이란 주변 해역을 넘어 원양으로 확전되는 양상이라는 평가가 나온다. 미국 국방장관 피트 헤그세스가 2026년 3월 2일(현지시간) 워싱턴 D.C. 펜타곤에서 미국·이스라엘의 대 이란 간 군사작전과 관련해 브리핑을 하고 있다. [사진=로이터 뉴스핌] dczoomin@newspim.com 2026-03-05 00:04
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긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
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