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TOPKRISS 연구논문, CITAC 2020 최우수논문 선정
- 작성자최고관리자
- 작성일자2021-06-04 10:09
- 조회수1478
KRISS 연구논문, CITAC 2020 최우수논문 선정
- 원내 협력연구를 통한 우수 연구성과 창출 -
- 바이러스 표준물질의 측정기술로 활용 예정 -
KRISS에서 게재한 연구논문이 ‘국제 분석화학 측정소급성 협회(CITAC : Cooperation on International Traceability in Analytical Chemistry)’가 선정하는 2020년 최우수논문 3선 중 하나로 선정되었다. 논문의 주요내용은 5월 7일, CITAC 최우수논문 시상식에서 온라인으로 발표되었다.
▲ CITAC 2020 Best Papers Award 공개 화면
1993년 창설되어 분석화학의 정확성 향상을 위해 노력해 온 CITAC은 협회의 활동목적에 부합하는 3편의 최우수논문을 매년 선정하여 발표해오고 있다.
이번에 선정된 KRISS 논문은 “Quantification of single-strand DNA by sequence-specific counting in capillary flow cytometry”의 제목으로 측정학 전문 저널인 Metrologia에 2020년 11월에 게재되었다.
논문의 주요 내용은 KRISS가 그동안 선도적으로 개발해 온 ‘초고감도 모세관 유세포 분석장치’를 활용하여 단일사슬 핵산*(single strand DNA)을 성공적으로 계수정량한 것이다.
* 핵산 : 생명체의 유전정보를 보존, 전달, 발현하는 기능을 하는 핵심 생물질로서 유전정보의 보존 기능을 주로 담당하는 DNA와 발현에 주로 작용하는 RNA로 구분된다. 특이하게도 COVID-19과 같은 일부 바이러스는 RNA 만으로 모든 기능이 이루어진다.
▲ KRISS 개발 고감도 모세관-유세포 단일분자 계수정량 시스템
특히 종래와 달리 염기서열 특이적 형광탐지자*를 사용, 목표로 하는 특정의 핵산만을 계수정량한 최초의 보고이다. 염기서열이 다른 다양한 DNA가 섞여 있는 시료에서도 목표로 하는 특정 DNA(유전자)만을 선별적으로 검출하고 정량할 수 있는 것이다.
* 형광탐지자 : 측정대상 핵산의 염기서열과 상보적인 DNA 조각을 합성하고 이에 형광표지자를 부착시킴으로써, 이 물질이 핵산의 상보서열에 부착되어 측정대상 핵산이 형광을 띄도록 한다. 염기서열이 다른 핵산은 이 물질이 부착되지 않으므로 형광발현에 염기서열 특이성을 확보할 수 있다. 충분한 세기의 형광을 얻기 위해서는 다수의 형광탐지자를 부착시켜야 한다.
그렇다면 핵산의 정확한 정량이 왜 중요한 것일까?
우리가 체감할 수 있는 예로, 현재 전 세계에 퍼져있는 코로나 바이러스를 들 수 있다. 코로나 바이러스를 정확하게 진단하고 치료하려면 가장 먼저 바이러스의 핵산(RNA)을 검출해야 한다.
단일사슬 핵산의 특이적 계수정량은 이와 유사한 특성을 갖는 바이러스 내재 핵산(RNA)을 계수정량하는 데 필요한 첫 관문을 돌파했다는 데 의의가 있다. 실제로 이 기술은 COVID-19 핵산의 계수정량으로 개량되어 적용되고 있다.
▲ 염기서열 특이적 단일사슬 핵산 계수정량 개념도
이번 연구성과는 전 세계적 감염병을 초래하는 바이러스의 핵산기반 검출기술 개발에서 요구되는 고도의 신뢰성을 갖춘 기준물질의 개발, 보급에 활용될 것으로 기대된다.
한편, 이번 연구성과는 다양한 분야의 전문가들이 모여있는 KRISS의 장점이 매우 잘 발휘된 결과이기도 하다.
이번 기술의 성공은 각각의 핵산-형광탐지자 결합체가 내는 미약한 형광신호를 잡음과 얼마나 잘 구분하여 검출하느냐에 달려있었다. KRISS에서 자체 개발된 형광측정시스템을 바이오물질량팀의 생물분석 연구자들이 개선해내는 것은 태생적인 한계가 있었던 상황. 이런 상황에서 양자정보팀의 홍기석 책임연구원이 고감도 형광측정시스템 개발에 참여하였고, 덕분에 놀랄만한 성능개선을 이룰 수 있었다.
▲ 형광신호 기반 계수정량 결과
함께 연구에 참여한 박상열 책임연구원은 “광측정 전문가인 홍기석 박사가 연구의 성공에 결정적인 역할을 해냈다”며, “특히 난제에 부딪혀도 싱글싱글 웃으며 정답을 찾아 내가는 믿음직한 모습이 이 연구의 참여자 모두에게 큰 힘이 되었다”고 말했다.
홍기석 책임연구원은 “각 분야의 전문성을 발휘, 협력하여 더 좋은 연구성과를 창출할 수 있어서 뜻깊었다”는 소감을 밝혔다.
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