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줄기세포는 뇌, 혈관, 근육 등 우리 몸에 있는 모든 세포로 변할 수 있어 이미 망가진 조직을 대체할 치료제로 각광받고 있다. 일반세포는 이런 분화능력이 없다.

최근 이 두 세포의 운명을 갈라놓는 원리가 발견됐다. 캐나다 토론토대 분자유전학과의 벤자민 블렌코 교수팀은 FOXP1 유전자가 두 종류의 단백질을 만든다는 것을 새로 알아냈다. 같은 유전자에서 다른 단백질이 만들어지는 이유는 유전자가 mRNA로 전사될 때 각자 다른 방법을 쓰기 때문이다. 각각의 mRNA는 유전자 속 특이 염기서열 부분을 빼버리고 만들어진다. 이 과정을 ‘얼터너티브 스플라이싱’이라고 한다.

FOXP1에서 나온 단백질 중 하나는 다시 DNA에 붙어 분화능력을 유도하는 유전자인 OCT4, NANOG 등을 단백질로 발현시킨다. 이렇게 분화능력을 얻은 세포는 줄기세포가 된다. 그러나 다른 종류의 단백질은 구조가 달라 이런 일을 할 수 없다. 따라서 일반 세포는 분화능력을 얻지 못한다. 결국 FOXP1이 세포의 분화능력을 조절하는 스위치인 셈이다.

블렌코 교수팀은 이번 연구 결과가 안전한 줄기세포치료제 개발의 가능성을 열었다는 점에서 큰 의미가 있다고 발표했다. 줄기세포는 손상된 조직을 효과적으로 복구하지만, 조직이 완성된 뒤에도 계속 자라 종양이나 암을 일으킬 수 있다. 블렌코 교수팀은 “FOXP1을 조작하면 줄기세포를 일반세포로 쉽게 바꿀 수 있어 이 문제를 해결할 수 있다”고 설명했다.

연구 결과는 학술지 ‘셀’ 9월 15일자에 실렸다.