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[제11회 홍진기 창조인상] 코로나 정체 밝혀 치료제 개발 새 장

과학기술부문 장혜식 서울대 교수 

과학기술부문 장혜식 서울대 교수

과학기술부문 장혜식 서울대 교수

전 세계를 공포로 몰아넣은 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)을 일으키는 바이러스의 정체는 무엇일까. 세계 과학자들이 이에 대한 해답을 찾기 위해 고군분투하는 가운데, 한국 기초과학연구원(IBS)의 RNA연구단이 코로나19 바이러스가 만드는 작은 RNA 조각이, 주된 9종류를 포함해 총 수십~수백 종류에 달한다는 사실을 밝혀냈다. 그리고 전체 유전자를 자세히 분석해 고해상도의 유전자 지도를 완성했다. 조각 RNA까지 전부 해독하려면 보통 6개월이 걸리지만, 연구팀은 이를 3주 만에 끝냈다. 여기에 결정적 기여를 한 사람이 바로 컴퓨터 프로그래밍 전문가이자 계산생물학자인 장혜식(40) IBS 연구위원 겸 서울대 생명과학부 교수다.
 

RNA 조각 해독 기간 3주로 단축
“후속 연구로 해답 찾아갈 계획”
빅데이터 분석 ‘파이썬’ 개발 참여

장 교수는 이 같은 성과를 지난 3월 중순 생물학 분야 논문 사전공개 사이트(bioRxiv)에 세계 최초로 공개했다. 장 교수는 숙주(원숭이) 세포에서 증식한 코로나19 바이러스의 유전체와 RNA전사체를 모두 분석했다. 이때 ‘나노포어직접RNA 시퀀싱’ 염기분석법을 사용했다. 직경 1nm(나노미터, 1m의 10억분의 1)의 작은 구멍 속으로 RNA를 통과시키면서 전기전도성의 차이를 측정하는 방식이다. 이는 RNA 염기를 있는 그대로 읽을 수 있어 DNA로 변환해 분석하는 것보다 정확한 결과를 얻을 수 있다. 원어를 번역하지 않고 직독직해 하는 셈이다.
 
이를 통해 코로나19 바이러스가 숙주 세포에서 생산한 모든 RNA를 찾아냈고, 최소 9종류의 하위 유전체 RNA가 만들어진다는 사실을 밝혀냈다. 바이러스는 보통 여러 개의 하위 유전체를 만든다. 이번 코로나19의 경우 기존 10종류의 하위 유전체가 있다고 알려졌지만 그중 하나는 실제로는 존재하지 않음을 확인한 것이다. 하위 유전체 중 하나일 것이라고 예상됐던 ‘ORF-10’을 제외하고, 수십~수백 종류의 새로운 하위 유전체 RNA의 존재를 밝혀 정확한 유전체 지도를 완성했다. 연구 성과는 이례적으로 빠른 심사를 거쳐 지난달 중순 국제학술지 셀(Cell)에 게재됐다. 장 교수의 연구는 향후 코로나 계열의 바이러스에 대한 더 정확한 진단키트와 치료제 개발에 기여할 것으로 평가받고 있다.
 
장 교수는 순수 국내파 과학자다. 연세대 정보산업공학과를 졸업하고, KAIST 바이오 및 뇌공학과 석사를 거쳐 서울대 생명과학부에서 박사 학위를 받았다. 빅데이터 분석에 사용되는 프로그래밍 언어인 파이썬 개발에 참여하기도 했다. 이후 국내 대표적 노벨상 후보로 꼽히는 김빛내리 교수가 단장으로 있는 IBS RNA연구단에 합류했다.
 
장 교수는 “지난 2월 코로나19 확산이 심상치 않게 흘러가는 것을 보고 기초 연구자로서 조금이나마 도움이 되고 싶어 연구에 뛰어들게 됐다”며 “코로나19 관련 후속 연구를 계속해 아직 알려지지 않은 질문에 대한 해답도 찾아갈 계획”이라고 말했다.
 
◆ 장혜식(1980년생)
대구 덕원고 - 연세대 정보산업공학과 - KAIST 바이오 및 뇌공학 석사 - 서울대 생명과학부 박사, 리눅스코리아 네트워크솔루션개발팀, 기초과학연구원 RNA연구단, 현재 서울대 생명과학부 조교수(2019~ ).

YUMIN AWARDS
유민(維民) 홍진기(1917~86). 한국 최초 민간 방송인 동양방송 (TBC)을 설립하고 중앙일보를 창간해 한국 대표 언론으로 탄탄 한 기반 위에 올려놓았다.

유민(維民) 홍진기(1917~86). 한국 최초 민간 방송인 동양방송 (TBC)을 설립하고 중앙일보를 창간해 한국 대표 언론으로 탄탄 한 기반 위에 올려놓았다.

홍진기 창조인상은 대한민국 건국과 산업 발전기에 정부·기업·언론 분야에서 창조적 삶을 실천한 고(故) 유민(維民) 홍진기 중앙일보 회장의 유지를 기리기 위해 2010년 제정됐다. 열한 번째 영예를 안은 올해 수상자들은 시대를 선도하는 혁신적 창의성을 바탕으로 대한민국의 힘과 긍지를 떨치고 새 비전을 제시했다는 평가를 받았다. 심사는 이홍구 전 총리, 송호근 포항공대 석좌교수, 김명자 (사)서울국제포럼 회장, 권오경 한국공학한림원 회장, 유홍준 명지대 석좌교수, 이건용 전 한국예술종합학교 총장, 김은미 서울대 교수가 맡았다. 인류 문명의 변혁기, 미래를 개척할 젊은 세대를 격려하는 데 중점을 두고 심사가 이뤄졌다. 심사위원들은 21세기 화두인 ‘창조’의 이론을 형성하고 실천한 이어령 전 문화부 장관을 특별상에 선정했다.

 
권유진 기자 kwen.yujin@joongang.co.kr

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