김철희 충남대 연구팀 등 국제공동연구팀, 유전체 빅데이터 분석 활용
제브라피쉬 모델동물·유전자가위기술로 질환모델링 성공

발달장애·지적장애 환자의 가계도 및 원인유전자 발굴 및 검증 과정. 발달장애·지적장애를 가지는 암필드증후군(Armfield syndrome, 1999년 첫 보고)는 X-염색체 연관으로 남자에서만 발병함. 형제 환자의 20년 전, 후의 모습. 25년간에 걸친 가계도 및 환자유전체 빅데이터 분석으로 후보가 되는 원인유전자들을 선발함. 유전자가위기술을 이용한 유전자 녹아웃 제브라피쉬 제작, 그리고 전사체, 단백체 등 추가적인 빅데이터 분석으로 최종적으로 원인유전자 FAM50A를 규명함. <사진=연구재단 제공>
발달장애·지적장애 환자의 가계도 및 원인유전자 발굴 및 검증 과정. 발달장애·지적장애를 가지는 암필드증후군(Armfield syndrome, 1999년 첫 보고)는 X-염색체 연관으로 남자에서만 발병함. 형제 환자의 20년 전, 후의 모습. 25년간에 걸친 가계도 및 환자유전체 빅데이터 분석으로 후보가 되는 원인유전자들을 선발함. 유전자가위기술을 이용한 유전자 녹아웃 제브라피쉬 제작, 그리고 전사체, 단백체 등 추가적인 빅데이터 분석으로 최종적으로 원인유전자 FAM50A를 규명함. <사진=연구재단 제공>
한국연구재단(이사장 노정혜)은 김철희 충남대 교수 연구팀 등 국제공동연구팀이 발달장애·지적장애의 새로운 원인유전자를 찾아냈다고 27일 밝혔다. 향후 발달장애·지적장애 연구분야에서 새로운 돌파구를 제시할 수 있을 것으로 기대된다.

자폐증을 비롯한 정신질환은 최근 환자유전체 빅데이터 활용·유전자가위 기술 등의 발전으로 활발한 연구가 이뤄지고 있다.

연구팀은 발달장애와 지적장애를 동반할 수 있는 암필드증후군(Armfield syndrome) 가계의 유전체 빅데이터 분석을 통해 원인유전자(FAM50A)를 발굴해 냈다. 나아가 발굴된 후보유전자를 제브라피쉬 모델동물·유전자가위기술을 이용해 질환모델링에 성공했다.

전사체, 단백체 등 추가적인 빅데이터 분석을 통해 질환 원인유전자의 작용원리를 분자 수준에서 규명함으로써 관련 질환의 조기분자진단을 위한 바이오마커로서의 활용이 기대된다. 

과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 바이오의료기술개발사업·연구소재지원사업(질환모델링제브라피쉬은행) 지원으로 수행된 이번 연구 성과는 생명과학 분야 국제학술지 네이처커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 지난 23일 게재됐다. 

한편 연구소재 분양신청은 국가지정 질환모델링제브라피쉬은행을 통해 가능하다.

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