MRI는 조직의 해부학적 구조를 잘 보여 주지만 분자 활동은 직접 보여 주지 못합니다. UCSB의 Arnab Mukherjee 연구팀은 이 한계를 해결하기 위해 합성생물학적 접근을 사용해 유전적으로 암호화된 단백질 기반의 모듈형 센서를 개발했습니다. 이 연구는 Science Advances에 발표되었습니다.
새 센서는 아쿠아포린을 활용합니다. 아쿠아포린은 세포막을 통과하는 물의 통로를 만들며, MRI는 수소 원자를 정렬시키기 때문에 물 분자의 움직임을 이용하면 특정 세포나 과정에 특이적인 신호를 얻을 수 있습니다. 연구진은 아쿠아포린을 다른 단백질과 결합해 교환 가능한 유전자 회로를 만들었고, 이 시스템을 MAPPER라고 불렀습니다.
박사과정 학생 Asish Ninan Chacko는 이 단백질이 다양한 화학 신호로 조절될 수 있고 부품을 바꿔 여러 과정을 감지할 수 있다고 밝혔습니다. 논문은 이 설정으로 거의 열 개의 시스템을 검출할 수 있다고 설명하며, 이전 문헌에서는 주로 네다섯 개의 단일 분석물용 유전자 센서만 보고되었다고 지적했습니다.
연구팀은 빌딩블록형 설계가 다른 그룹의 센서 개발을 가속화할 것이며, 동물 연구에서 연속 이미징을 가능하게 해 내부 측정을 위해 동물을 희생시키는 필요를 줄일 수 있을 것으로 기대한다고 전했습니다. Mukherjee는 학생을 훈련시키고 신경과학자와 발생생물학자들에게 이러한 도구를 제공하길 희망한다고 말했습니다. 출처: UC Santa Barbara.
- 응용 분야: 암
- 응용 분야: 신경퇴행
- 응용 분야: 염증
어려운 단어·표현
- 합성생물학적 — 생물체를 인공적으로 설계하는 과학 분야
- 모듈형 — 여러 부품을 바꿀 수 있는 구조
- 유전자 회로 — 유전자들로 구성되어 기능을 조절하는 시스템유전자 회로를
- 아쿠아포린 — 세포막을 통해 물을 통과시키는 단백질아쿠아포린을
- 조절하다 — 어떤 과정의 속도나 상태를 바꾸다조절될
- 검출하다 — 특정 물질이나 신호를 찾아 알아내다검출할
팁: 글에서 강조된 단어에 마우스를 올리거나 포커스/탭하면, 읽거나 들으면서 바로 간단한 뜻을 볼 수 있습니다.
토론 질문
- 이 모듈형 유전자 센서가 암, 신경퇴행, 염증 연구에 어떤 구체적인 이점을 줄 수 있을지 본문을 참고해 설명하세요.
- 동물 연구에서 연속 이미징으로 동물 희생을 줄이는 것이 연구 방법에 어떤 장단점을 가져올까요?
- 연구팀이 다른 연구자들에게 이 도구를 제공하면 과학 연구의 속도나 협업 방식에 어떤 변화가 생길지 자신의 의견을 이유와 함께 말해 보세요.
