우리대학 이남기(물리) 교수ㆍ양소라(물리 통합과정) 씨와 중앙대 성재영(화학과)교수 공동 연구팀이 RNA 중합효소 농도 변화에 따라 세포 환경이나 단백질의 농도 변화로 인해 발생하는 ‘외재적’ 노이즈가 증가하는 원리를 최초로 규명했다.
연구팀은 대장균의 RNA 중합효소와 동일한 역할을 할 수 있는 T7 RNA 중합효소를 이용해 RNA 중합효소의 농도를 직접 조절하며 단백질 발현에 어떤 영향을 미치는지 관찰했다. 그 결과 화학 반응의 확률성에 의해 발생하는 ‘내재적’ 노이즈에는 영향을 주지 않지만, 환경 변화에 따른 ‘외재적’ 노이즈는 농도 변화에 따라 증가하는 것을 밝혀냈다. 특히, 중합효소 농도 차이가 최종 발현된 단백질의 노이즈에 미치는 영향이 평균 농도와 반비례한다는 사실도 알아냈다.
연구 성과는 박테리아가 가진 항생제 내성에 대한 연구뿐 아니라 줄기세포 분화나 암세포 발달 등 세포가 특정 상태로 변하는 과정과 복잡한 생명 현상을 이해하는데 기여할 것으로 기대된다.
이번 연구는 미래창조과학부 정보통신산업진흥원의 IT명품인재양성사업과 미래창조과학부 한국연구재단의 일반연구지지원사업 지원으로 수행됐으며 연구 결과는 <네이처 커뮤니케이션>에 게재됐다.