제목: 주승환마당①_6 RNA 리보솜 핵산 혁명 THE RNA REVOLUTION
(관련 글 바로가기)
http://blog.naver.com/juga6261/20208553352
※ 덧붙인 글/주승환
ㅡ 위의 한 논설은 한 세포 속에 담고 있는 RNA 란, 우리가 부모로부터 상속 받은 한 유전자의 정보를 건네주기만을 하는 한 성분의 새로운 역할에 관한 과학기술 정보를 설명합니다.
ㅡ 우리의 생명체를 지탱하는데, 가장 중요한 요소들은 한 세포 속에 담고 있는 DNA, RNA 그리고 20 가지의 단백질들입니다. 그 DNA 그리고 RNA 들의 분자들은 각각 긴 나사선 고리 모양새를 이루고 있으며, 마치 새끼줄 모양새처럼, 서로의 긴 가닥을 배배꼰 얼개로 모양새를 이룹니다. 이런 모양새는 DNA의 유전자 정보 그리고 RNA가 그 정보를 DNA로부터 베껴 써서 자기 속에 담을 가장 좋은 얼개인 거지요.
ㅡ DNA는 그 유전자 정보의 한 보관소이며, RNA 종류들 (네댓 가지 다른 기능을 하는 각각의 종류가 있음) 중에서 하나는 그곳에 담긴 그 정보를 달랑 베껴 쓰기만을 해서, 다른 기능을 하는 그들의 친구들 (다른 기능의 RNA 들 또는 단백질들)에게 베껴 쓴 정보를 정확하게 건네주기를 하게 됩니다. 그리고 거기에 들어있을 단백질들은, 여러 기능들을 하게 될 각각의 전문적인 RNA들 (현장 감독들) 로부터 지시받은, 명령서들인 그 정보에 따라, 어김없이 실행해야 하는 현장 일꾼들입니다.
ㅡ 저는 이 논설을 읽으면서, 많은 생각을 했던 겁니다. 본문에서도 지적되고 있긴 합니다만, 우리의 생명활동은, 한 세포 속에 들어있는 DNA에 담긴, 구체적인 활동정보에 바탕하여 이뤄지고 있습니다. 거기에 들어있는 유전자의 생명활동의 기초 정보는, 애시당초, 부모로부터 상속받은 것이므로 영원히 바뀌질 않습니다. 다만, 그 정보를 배달해줄 한 RNA 가 DNA 로부터 베껴 쓴 정보는, 마치 우리가 문서를 복사할 때, 복사기 위에 올린 그 문서 위에 한 흠집이 나있을 경우, 복사본에서는 그 흠집의 자국이 남듯이, 한 RNA에 담긴 위조된 한 명령서일지라도, 얼마든지 현장 일꾼인 한 관련 단백질에 진짜와 꼭 닮게 명령들을 내릴 수가 있을 겁니다.
ㅡ 여기 논설은, 딱히, 사람이 RNA 들에게 천연스럽게 기막힐 재주들을 부리게 할, 어떤 신약들을 개발해내어, 유전적으로 불구가된 불치의 병인, 치매와 같은, 난치병들을 치료하는 신약들로 쓸 수 있는 묘수들을 설명해 줍니다. (미국 오바마정부는 이런 유전자 치료요법들을 개발하기 위하여, 엄청난 규묘의 "BRAIN 프로젝트" 를 시작했던 겁니다: 바로가기 주소 http://blog.naver.com/juga6261/20207685262 참조)
ㅡ 그런 난치 병들은, 예컨대 우리 몸통의 피부인 일부가 손상될 때, 정상 유전자들이 그 손상된 부위를 되살아나게 하듯, 본래대로 치유가가 됩니다. 하지만, 애시당초, 그런 정상 유전자가 어떤 유전적인 까닭들로 해당 환자의 몸통 속의 유전자 보관소 (DNA)에 저장되질 않았을 경우, 비록 RNA가 잘못 베껴 쓴 것이긴 하지만, 정상 유전자의 명령서를 대신해서, 관련 장기들의 얼개가 될, 해당 단백질을 만들어내게 합니다.
※ 아래는, 그 논설의 간추림, 옮긴이의 코멘트 그리고 거기서 소개된 3 권의 새로운 책의 소개들을 퍼온 겁니다/주승환 2014/04/12 12 : 20.
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[그림 설명] 왼쪽 그림은 긴 한가닥의 RNA 고리(붉은색)를 나타낸 듯하며, 한 사다리의 계단들처럼 그리진 막대모양새들은 유전자 정보의 보관소인, DNA로부터 베껴 온, RNA가 가진 유전자 정보의 복사본이며, 현장 일꾼들인 각 단백질에 그 문자들을 건네주게 됩니다. 오른쪽 그림은 이 논설에서 셜명한 관련 내용이 담긴 한권의 책 표지입니다.
RNA 혁명 THE RNA REVOLUTION
[하이라이트]
달랑 한 개의 세포 가정주부로서, 오랫동안 본체만체해온, RNA 리보솜 핵산 은 의료 처치의 한 새로운 세상 쪽에 한 통로로서 모습을 드러냈다.
By Christine Gorman and Dina Fine Maron
크리스틴 고만 그리고 디나 파인 마론 기고
크리스틴 고먼은 사이언티픽 아메리칸 소속의 편집차장이고 디나 파인 마론은 부편집인이다.
In Scientific American April 2014 pages 38-45
간추림 IN BRIEF
ㅡ 살아있는 생물체들에서 가장 중요한 집합체 분자들의 셋은 DNA, RNA 그리고 단백질※이다. 수십 해 동안 생물학자들은 세포 속에서 가장 적극적인 역할들을 DNA 그리고 단백질들 탓으로만 돌렸다: RNA는 분명히 중요는 하였지만, 더 많은 보조 서비스들만을 베풀었을 뿐이었다.
ㅡ 20세기 후기 동안에 발견된 것들의 한 시리즈는 세포들―단백질들이 만들어지게 되는 것 그리고 심지어 일부 유전자들 모두를 함께 침묵시키는 얼마의 양을 잣대질하기일지라도―속에서, 이전에 우리가 몰랐던, 활성적이면서, 규칙적으로 역할을 하고 있는, 네댓 RNA의 모양새들을 새로 들추어냈다.
ㅡ이것들의 가장 최근의 통찰력들은 과학자들에게 박테리아들, 바이러스들, 암들 그리고 당연히 수많은 현재 쓸 수 있는 약물들보다도 더 효과적이면서 그리고 정밀하게 작동하는 다양한 만성질환들에 맞서는 실험 약물들의 한 새로운 세상을 창조해 나아가게 만들고 있다.
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※ 단백질을 이룬 20 가지 아미노 산들의 정량분석법을 창안해내, 노벨상을 탄 한 논문 소개
http://blog.naver.com/juga6261/20192090962
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[※옮긴이]
ㅡ 1953년 생물체 몸통 속에 들어있는 유전자들의 영구 보관소인, DNA의 이중 나사선 얼개가 밝혀지면서, 생물학자들은 1950년대 그리고 1960년대 동안, DNA의 유전자 정보를 나르는, 한 메신저인, RNA의 역할들인, 메시지 나르기, 보급품들을 조정하기 그리고 대체로 세포들을 깔끔히 유지시키는, 신데렐라 분자 Cinderella molecule 의 일종처럼 생각해왔습니다.
ㅡ 지난 20 세기 동안 이것들의 RNA 분자들은 DNA 그리고 단백질들―그들의 움직임을 높이거나 줄이는 전문적인 분자들을 표적으로 삼으면서, 질병들을 통제를 하는데 RNA의 영향력을 행사해 왔던 겁니다. 이런 RNA를 교묘히 조작해줌으로써, 과학자들은 잠재적으로 암, 감염성 질환들 그리고 만성 질환들의 한 폭넓은 범위에 대한 새로운 처치들을 개발해낼 수 있게 된 겁니다.
ㅡ 글쓴이들은 지난 십 연쯤 동안 조사자들이 이런 통찰력을 경쟁적으로 탐구해오면서 밝혀냈던, RNA 관련 결과물들을 구체적으로 소개하고 있습니다. 특별히, “CRISPR (덩어리로 된 똑같이 사이가 끊긴 회귀성 되풀이들 clustered egularly interspaced short palindromic repeats) 시스템” 이라 부르는 것은, 2012년에 한 유전자공학 연장으로서 잘 알려졌으며, 지금은 가장 뜨거운 RNA의 핵심기술이 되었던 것도 함께 소개합니다. (본문 중에서, ★★ “CRISPR 열풍 Craze.”으로서 사이언스 Science 에서 열광적으로 enthusiastically 묘사되었다.★★)
ㅡ 생물학을 전공하시는 네티즌님들께서는 꼭 챙기셔야 될 한 귀중한 정보가 될 것으로 생각합니다. (덧붙여, 이 논설 내용과 관련된, 3 권의 새 책들의 중요내용들도 함께 간추려 소개하고 있음. 독자님들을 위해, 셋의 소개내용들 모두를 함께 한글로 옮김)
≪첫째, 책 소개≫
1953년의 이중 나사선 얼개 double-helical structure 로 시작하면서, 분자 생물학의 역사는 한 권의 러시아 소설보다도 더 많은 글자들의 모습을 가지고 있었다. 생물학자들은 몸통의 세포들 안쪽에 체계화된 혼돈 organized chaos 의 방향을 바로잡고 모양새를 갖춘 수만 개의 분자들을 확인해냈으며, 그리고 그들은 수천가지 약물들 그리고 처치들의 수천 가지들을 가지고 그것들의 밝혀진 내용물들 findings 을 탐사해왔다.
수십 해 동안 그 드라마의 스타들은 두 진영들로부터 나왔다: 하나는 유전자 정보의 거의 영구한 기록보관소 repository 로서 역할을 하고 있는, DNA, 또는 디옥시리보 핵산 deoxyribonucleic acid 이며, 다른 하나는 그 유전자의 짓 genes’ handiwork 을 하는 단백질들이다. 단백질 발견들은 그러한 합성한 인슐린 synthetic insulin, 인터페론 interferon 그리고 다음 세대의 항암약물 next-generation anticancer drugs 과 같은 의학의 진보들을 이끌어내었다. 그리고 DNA의 개량된 적은 양들 modified bits 을 활용하는 유전자 치료요법은 혈우병 hemophilia, 유전적인 실명 hereditary blindness 그리고 다른 앞서의 난치 병들 intractable diseases 에 맞서 서서히 진행돼왔다.
이런 의료 과정의 당당한 흐름 march 행진 에서 못 본채 넘겨버렸던 것은 생물 분자의 제3의 모양새였다: RNA, 또는 리보솜 핵산 ribonucleic acid 이었다. 그것의 더욱 명망 있는 자매처럼, RNA 도 유전 정보를 담고 있다. 하지만 그것의 자매인 DNA보다는 화학적으로 덜 안정한 것이며 그리고 가끔씩 세포질 cytoplasm 의 격변하는 주위환경 turbulent environment 에서 효소들 enzymes 에 의하여 지워져버린다.
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≪둘째, 책 소개≫
『C 간염에 대한 한 새 예방주사 A NEW SHOT AGAINST HEPATITIS C』
Targeting a microRNA in liver cells could disable a silent killer
간 세포들 속에 들어있는 한 마이크로RNA를 표적으로 삼는 것은 한 고혈압증을 망가뜨리게 할 수도 있을 것이다.
By Christine Gorman
크리스틴 콜먼 지음
스물다섯 해 전에 아무도 간염 C 바이러스 hepatitis C virus 감염의 소식을 그때쯤에 들어본 적이 없었다. 오늘날 그것은 간 암의 주된 까닭이 되며 왜 사람들이 간 이식 수술들 liver transplants 을 받게 돼야하는 주된 이치이다. 세계적으로 그것은 한 해에 약 350,000 명의 목숨을 앗아간다: 미국에서 더 많은 사람들이 지금 에이즈 AIDS 보다도 간염 C로 목숨을 잃는다.
그 감염은―비록 환자를 쇠약하게 만들 부작용들을 가짐에도 불구하고―낫게 할 수 있다. 인터페론 그리고 리바비린 ribavirin 으로써 표준 처치 standard treatment 는 높은 열, 두통들 headaches, 피로 fatigue, 우울증 depression 그리고 빈혈 anemia 을 일으킨다. 그러한 치료요법은 11 개월만큼이나 오래 계속될지도 모르며, 감염 사례들의 50에서 70 퍼센트를 낫게 한다. 최근의 단백질 분해효소 억제제들 protease inhibitors 의 덧붙임을 하면서, HIV에 맞서 처음 쓰였던 의약품의 등급은 치료율을 개선시켰으며 처치 시간도 단축시켰다. 공교롭게도, 더 새로운 의약품들은 달랑 북미주, 유럽 그리고 일본에서 가장 보통인 간염 C의 모양새에만 작동할 뿐이며, 그래서 그들은 전 세계에서 똑같게 효능은 없다.
RNA 약물들은 그러한 전망을 더 좋게 할지도 모른다. 2013년에 연구진들은 처치를 받고 있던 대부분의 환자들 속에 들어있던, 경우에 따라 검출할 수 없는 눈높이들인, 간염 C 바이러스의 양을 극적으로 높여주었던 이름하여 미라비전 miravirsen 이라 부르는 한 실험적인 약물을 가지고 간 세포 속에 들어있는 한 특별한 마이크로RNA 를 표적으로 삼았던 것임을 보여주었다. 그 실험적인 약물은 마이크로RNA 위에서 찾아냈던 RNA 문자들 쪽에 확실하게 보완적인 DNA “문자들 letters" 의 한 짧은 염기 배열로 이뤄지며, 그 약물을 그것의 목표물 쪽으로 정확히 곧장 나아가게 한다.
이름하여 miR-122이라 부르는 문제의 마이크로RNA 는 간 속에 들어있는 많은 단백질들의 생산에 중요한 역할을 한다. 하지만, 많은 마이크로RNA들이 하고 있는 것처럼 그것의 정보를 숨기기를 하기 suppressing 보다 되레 자신들의 제조를 향상시키는 듯 보인다. 한번 그 간염 C 바이러스가 한 세포 속으로 들어오게 되면, 그것은 자신을 miR-122 쪽에 붙게 하면서 그러한 여려 겹의 복사 품들이 만들어지는 것을 보증한다. miR를 가로막이하는 것은 바이러스 복제를 가로막이 하기의 결과이기도 하다.
간염 C에 걸린 사람들에서 적어도 30 퍼센트는 자신들의 첫 번째 표준 처치를 받고 나서
치료되지 않는다.
At least 30% of people with hepatitis C are not cured after their first round of standard treatment
미라비전의 주된 부작용은 주입한 자리에서, 결국엔 사라져버렸지만, 붉은 상태가 redness 되었다. 그 처치가 숙주 세포들―그 바이러스 단백질들 (단백질 분해효소 억제제들이 작동하는 방법인 어느 것) 중의 하나 쪽과는 달리―어떤 것을 겨누기 때문에 그것은 당연히 간염 C 의 모든 변종들에 맞서 효과적이 돼야 할 것이다.
비록 그 개입 intervention 이 바로 네 주간들 (그 주입이 결국 처치된 환자들 모두를 회복되게 했던) 로 설계된 거였긴 하지만, 거기엔 미라비전으로 더 오래 처치하는 것이 더욱 효과적임을 증명하게 될 것임을 생각해내는 것은 이치에 맞다. “그런 생각은 만일 님이 바이라스의 복제를 충분히 오래 가로막이하는 경우, 님은 그 질환들을 치료할 수 있다는 점이다.” 해리 얀센 Harry L. A. Janssen 의 말이다. 그는 토론토 종합 연구소 the Toronto General Research Institute 소속의 한 중견 과학자이며 뉴 잉글랜드 의학 저널 에서 발표된, 미라비전 연구의 공동 저자이다. 추가 검사가 진행 중이다.
크리스틴 고먼 은 보건 그리고 의학 주제들에 대한 기사를 쓴다 Christine Gorman writes about health and medicine topics.
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≪셋째, 책 소개≫
『천연 테러리스들을 물리치기 DEFEATING NATURE’ TERRORISTS 』
한 RNA 바탕으로 된 처치는 그것의 발자국들 속에 들어있는 에볼라 바이러스를 멈추게 할지도 모른다.
By Ferris Jabr
페리스 자브르 지음
페리 자브르는 사이언티픽 아메리칸 소속의 부 주필이다.
처음에, 에볼라 바이러스에 감염된 사람들은 독감―높은 열, 오한, 근육 통증들 muscle aches 을 가진 것으로 나타난다. 그 바이러스가 그 몸통을 통해서 세포들을 납치해서 자체의 복사 품들로 만들 때, 그것은 간, 허파들, 지라 spleen 그리고 혈관들을 완전히 뒤덮고 손상을 입힌다. 며칠 안에 장기들은 기능을 하지 못하게 되며 많은 환자들은 한 혼수상태 coma 에 빠진다. 일부 발병들 outbreaks 인, 주로 중앙 그리고 서부 아프리카에서, 감염된 개체들의 90 퍼센트에 이르게 목숨을 잃었다.
그것의 겁나게 하는 예후 terrifying prognosis 는 막 바뀌려하는 참이다. 이름하여 작은 개입 RNA, 또는 siRNA 이라 부르는 것을 활용하면서, 지금 갤버스턴에 있는 텍사스 의과대학 브랜치 the University of Texas Medical Branch 소속의 토마스 가이스베르트 Thomas W. Geisbert 그리고 그의 많은 공동연구자들은 바이러스에 감염된 6 마리의 원숭이들의 수명들을 구해냈던 한 가능성이 높은 처치를 창안해냈다. 그가 지난 정월에 보고했던 것처럼, 그 처치는 게다가 사람의 한 감염되지 않았던 자원봉사자에서 그것의 첫 안전한 검사를 통과했다. 가이스베르트 공동연구자들 중의 하나인, 영국 컬럼비아에 본사를 둔, 테크미라 제약회사 Tekmira Pharmaceuticals 인, 버나바이 Burnaby 소속의 이안 매클글래츨런 Ian Maclachlan 그리고 그의 연구팀은 미래 치료요법 개발을 위하여 미국 국방부로부터 1억4천만 달러 보조금을 받아냈다. .
함께 연구를 하던, 과학자들은 한 siRNA를 공학적으로 설계하여 그 에볼라 바이러스를, 그것 없이는 자체를 복제를 할 수 없는, 한 특별한 단백질을 못 만들어내게 했다. “만일 님이 그것의 하나를 곯아떨어지게 한다면, 이론적으로 님은 모든 것을 곯아떨어지게 하게 된다.” 가이스베르트의 말이다. 연구진들은 게다가 그 바이러스가 한 감염된 개별 면역 시스템을 약화시키는데 쓰는 한 제2의 단백질의 제조를 좌절시키기 thwart 위하여 또 다른 siRNA 를 설계하였다. 거기에는 모범적인 세포의 하는 일들과 매개할 siRNAs 의 아무런 위험도 없다. 까닭은 표적으로 삼았던 바이러스(에볼라/옮긴이)의 단백질들은 사람들 또는 다른 포유동물들의 세포들 속에는 들어있질 않기 때문이다. .
매클래츨런 그리고 그의 동료들은 실험실에서 만든 siRNAs 를 세포들이 그들의 세포막을 가로질러 손쉽게 건네주게 될 지방질 fat 의 작은 거품알갱이들 속인 캡슐에 포장했다 encapsulated. 그다음 그들은 네댓 마리의 히말라야 원숭이들 rhesus macaques 속으로 준비한 것을 주입시켰다. 그 원숭이들은 한 시간보다 덜 걸린 일찍 에볼라 바이러스로 감염되었다. 한 번의 연구에서, 세 마리 원숭이들을 중에서 2 마리는 통째로 첫 주에 안에 약물에 쬐고 나서 살아남았던 처치의 1회 용량의 네 배를 주사했다. 한 더 놓은 용량의 효험을 검사하기 위하여 설계된 한 제2의 연구에서, 7 배 용량의 siRNA 주사들을 맞았던 네 마리 원숭이들 모두는 살아남았다. 검사들은 그 처치된 원숭이들이 자신들의 피 속에서 한 감염된 동물에 알맞은 모범적인 것보다도 훨씬 적은 수의 몇 마리 바이러스 분자들을 가지고 있었던 것으로 들어났다. 그 히말라야 원숭이들은 siRNA 주사들 injections 에 잘 내성이 되었던 것이며, 그리고 살아남았던 그 원숭이들은 여전히 30일이 지나고 나서도 건강했다.
그 연구는 한 “이정표 milestone” 였다. 매니토바 대학교 the University of Manitoba 소속의 게리 코빙거 Gary Kobinger 의 말이다. 그는 항체들 antibodies 에 바탕을 둔 한 각기 다른 에볼라 처치에 관한 연구를 하고 있다. 그는 가이스베르트 그리고 그의 연구팀이 “임상의 개발을 위하여 노력을 이끌어가고 있다”고 믿고 있다.
주로 중서부 아프리카에서 일어나는 발병들은 감염된 개인들의 90 %에 이르는 목숨을 잃게 했다 Outbreaks, primarily in Central and West Africa, have killed up to 90% of infected individuals
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