[ONT-나노포어 시퀀싱] 췌장 베타 세포주에서 포도당에 반응하는 RNA 변형 분석법(bioRxiv [Preprint]. 2025 Jun 12)

 

연구 개요 (ChatGPT)

 

 

 

안녕하세요?

NV2NGN입니다.

 

 

이번 글에서는 direct RNA 나노포어 시퀀싱을 통해 인간 췌장 베타세포에서 포도당 자극 후 빠르게 변화하는 RNA 변형을 규명한 연구를 간략히 살펴 보겠습니다.

 

우리 몸의 세포는 외부 자극에 따라 유전자 발현을 조절하며, 이 과정에서 RNA의 다양한 변형이 중요한 역할을 합니다.

하지만 DNA의 화학적 변형(에피유전체, epigenome)에 비해 RNA 변형(에피트랜스크립톰, epitranscriptome)은 아직 많이 연구되지 않았습니다. 최근 연구에서는 RNA 변형이 유전자 발현과 세포 기능에 미치는 영향이 점점 더 주목받고 있습니다.

이번 연구에서는 인간 췌장 베타세포(EndoC-BH1, EndoC-BH3)를 대상으로, 포도당 자극 1시간 후 RNA 변형과 유전자 발현의 변화를 분석했습니다. 췌장 베타세포는 인슐린을 분비해 혈당을 조절하는 중요한 세포로, 이들의 기능 이상은 제2형 당뇨병(T2D)과 밀접한 관련이 있습니다.

연구진은 최신 기술인 direct RNA 나노포어 시퀀싱(dRNA-seq)을 활용해, RNA를 직접 읽으면서 동시에 네 가지 주요 RNA 변형(N6-메틸아데노신(m6A), 5-메틸사이토신(m5C), 이노신, 슈도유리딘)을 한 번에 측정했습니다. 이 방법은 기존의 간접적 분석법과 달리, RNA의 변형을 한 염기 수준에서 빠르고 정확하게 파악할 수 있다는 장점이 있습니다.

분석 결과, 포도당 자극 후 총 1,697개의 RNA 변형 부위(DMSs)가 유의하게 변화함을 확인했습니다. 흥미롭게도, 이들 변형 부위의 변화는 유전자 발현량의 변화와는 별개로 나타났으며, 특히 제2형 당뇨병과 관련된 유전자에서 많이 발견되었습니다. 

이는 RNA 변형이 단순히 유전자 발현을 조절하는 것 이상의 역할을 하며, 베타세포의 정상적인 반응과 당뇨병과 같은 질환의 발생에 중요한 단서를 제공할 수 있음을 시사합니다.

이 연구는 dRNA-seq 기술이 세포 자극에 따른 RNA 변형의 변화를 정밀하게 탐지할 수 있음을 보여주었고, 앞으로 RNA 변형이 질병의 진단 및 치료 타깃으로 활용될 수 있는 가능성을 제시합니다. 

관련 연구자라면, 이 연구 결과를 통해 RNA 변형 연구의 최신 동향과 첨단 시퀀싱 기술의 응용 사례를 흥미롭게 접할 수 있을 것입니다.

 

관련 용어를 정리한 표는 아래와 같습니다.

 

 

RNA 변형	RNA modification	RNA 염기에 화학적 변형이 일어나 기능이 달라지는 현상
에피트랜스크립톰	Epitranscriptome	세포 내 모든 RNA 변형의 총합
나노포어 시퀀싱	Nanopore sequencing	나노 크기의 구멍을 통해 RNA/DNA를 직접 읽는 차세대 시퀀싱 기술
dRNA-seq	Direct RNA sequencing	RNA를 직접 읽어내는 시퀀싱 방법
N6-메틸아데노신	N6-methyladenosine (m6A)	아데노신 염기에 메틸기가 붙은 대표적 RNA 변형
5-메틸사이토신	5-methylcytosine (m5C)	사이토신 염기에 메틸기가 붙은 RNA 변형
이노신	Inosine	아데노신이 효소에 의해 변형된 RNA 염기
슈도유리딘	Pseudouridine	유리딘이 변형된 RNA 염기
베타세포	Beta-cell	인슐린을 분비하는 췌장의 세포
제2형 당뇨병	Type 2 Diabetes (T2D)	인슐린 저항성 등으로 발생하는 대표적 당뇨병
유전자 발현	Gene expression	유전자가 단백질 등으로 발현되는 과정
변형 부위	Differentially Modified Sites (DMSs)	자극에 따라 변형이 달라진 RNA 위치

 

 

본 연구 논문 아래 링크 참고하세요.

 

 

Direct RNA nanopore sequencing reveals rapid RNA modification changes following glucose stimulation of human pancreatic beta-cel

 

 

 

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관련 서적은 아래와 같습니다.

 

 

나노포어 시퀀싱 입문 | - 교보문고