8th Nucleic Acids Conference
뉴스 · 2025-07-30 · 조회 48
1. 학회 개요
8th Nucleic Acids Conference는 2025년 7월 1일부터 4일까지 포르투갈 리스본 외곽의 호텔 Dolce CampoReal Lisboa에서 개최되었다. Co-chair는 University of Dundee의 David Lilley와 NIH (National Institutes of Health)의 Wei Yang이 맡았다. 학회 진행은 Fusion Conferences라는 컨퍼런스 매니지먼트 기업이 맡았다. 학회명에 걸맞게, 학회에서 공유된 주요 연구 내용들의 주제는 핵산 즉, DNA와 RNA였다. DNA와 RNA가 중심인 또는 이들이 관여하는 여러 생명현상의 메커니즘을 밝히고자 하는 연구 내용들이 다수 포함되었으며, 학회 참여 연구자들이 사용하는 방법론은 CryoEM을 비롯한 구조생물학적 방법론, 단분자 FRET을 비롯한 생물물리학적 방법론 등 다양했다.
그림 1. NIH의 Wei Yang 박사의 학회 시작을 알리는 인사
2. 학회 연구 발표 내용
30명에 달하는 연사가 구두 발표를 하였다. 그 중 필자가 주목한 3개의 발표 내용에 대해 적고자 한다.
전사의 “암흑 물질” 공개 (Dong Wang, UC San Diego)
Wang 교수는 RNA polymerase II의 고해상도 구조를 통해 전사 메커니즘에서 ‘보이지 않던 요소 (Dark matter)’, 특히 물 분자의 역할을 조명했다. 2.3 Å 분해능의 cryo-EM 구조를 통해 활성 부위에서 수백 개의 물 분자가 어떻게 금속 이온 조정, 기질 인식, 전사 버블 안정화 및 양성자(H+) 전달 경로에 관여하는지 규명하였다. 이 연구는 물이 관여하는 수소 결합 네트워크를 통해 기질 인식이 정교하게 조절되며, 효소의 loop 도메인의 접힘/펼침에도 물이 핵심적이라는 사실을 밝혔다. 또한, 히스티딘 결실 돌연변이 효소에서도 대체 물-경로가 존재해 촉매가 가능함을 보여주며, 전사 촉매 메커니즘에 대한 새로운 통찰을 제공했다.
그림 2. Dong Wang 교수의 발표
ADAR1 매개 RNA 편집의 생화학적 프로파일링 및 구조적 기초(Yang Gao, Rice University)
Gao 교수는 이번 발표에서 RNA 편집 기술과 CRISPR-Cas 시스템을 활용한 RNA 조절에 대한 두 개의 프로젝트를 소개하였다. 첫 번째는 내인성 ADAR 효소를 이용한 RNA의 A-to-I 염기편집 기술로, 단일 분자 RNA 내 특정 부위에 inosine을 삽입시켜, 면역 센서 회피와 단백질 발현 조절 등을 달성하는 전략을 구조생물학 기반으로 설명하였다. ADAR1의 RNA 결합 메커니즘과 기질 선택성에 대한 상세한 구조 연구를 통해, 약 10개의 염기로 이루어진 특정 RNA 이중가닥 영역이 편집에 핵심적이라는 것을 확인하였고, 짧은 RNA에서도 편집이 일어나지만 긴 반복서열에서의 구조 변화가 면역 활성화에 더 직접적으로 연결됨을 밝혔다. 두 번째는 Cas13b 시스템의 슬라이딩 메커니즘을 이용한 RNA 절단 조절 전략으로, Cas13b가 RNA 타겟을 따라 움직이며 말단에서 절단하는 구조적 특징을 규명하였다. 활성 부위 인근의 표면 전하를 조절함으로써 off-target 활성을 낮추고, on-target 활성을 유지하거나 조절하는 설계 가능성을 제시하였으며, 이를 통해 진단 또는 세포 내 조절 응용에 적합한 Cas13b 변이를 확보할 수 있음을 시사하였다.
그림 3. Yang Gao 교수의 발표
테오필린에서 아데닌 또는 preQ1까지: 결정 구조 분석을 통해 밝혀진 DNA 압타머의 용도 변경(중산대학교 린황)
Huang 교수는 RNA 및 DNA의 3차 구조 예측과 이에 기반한 기능 분석에 관한 연구를 발표하였다. Huang 교수는 단백질 구조 예측은 알파폴드 등의 AI 파운데이션 모델로 급격한 발전을 이루었지만, RNA 및 DNA는 아직 정확한 예측이 매우 어렵다는 문제를 강조하며, 그 원인으로 정확한 핵산 구조 데이터의 부족, 기능적으로 독립적으로 접히는 RNA 수의 제한, 그리고 RNA 연구 인력 자체의 희소성을 지적하였다. Huang 교수는 본인의 연구실이 tRNA 유사 구조와 같은 단순 RNA 모티프에 집중하고 있으며, 자체적으로 구축한 RNA 구조 데이터베이스를 통해 구조 예측을 학습시켜왔다고 말하였다. AI가 학습할 수 있는 고품질 구조 데이터가 부족한 상황에서, 실험적으로 다양한 RNA 구조를 빠르게 규명하는 전략의 중요성을 강조했고, 효율적인 결정 구조 분석법을 요약해 소개하였다. 이어서 RNA에만 국한되지 않고, DNA 압타머의 구조 연구로 확장하여, 특정 소분자를 인식할 수 있는 DNA 압타머의 고해상도 결정구조 분석 사례를 소개하였다. 이를 통해 향후 DNA 기반 대사체 인식 기술로 확장 가능성을 시사하며, DNA 압타머 설계를 가속화하기 위한 대체 스크리닝 전략도 제안하였다. 전체적으로 발표는 구조 기반 기능 분석 및 예측을 위한 고해상도 구조 데이터 축적의 중요성과, RNA·DNA 모두에 적용 가능한 실험적·계산적 방법론의 발전 방향을 포괄적으로 제시하였다.
그림 4. Lin Huang 교수의 발표
3. 네트워킹 프로그램
학회에서는 연구 구두발표 이외에도 다양한 프로그램을 통해 학회 참여자간의 교류와 네트워킹을 도모하였다. 크게 포스터 발표, Refreshments, 그룹 런치 및 디너, ECR 네트워킹 런치 등이 있었다. 포스터 발표의 경우 공식적으로 할당된 발표 및 심사 시간 이외에도, 포스터 전시장에 사람들이 모여 서로의 포스터에 대해 질문하고 설명하는 식이었다. Refreshments는 구두발표장 바로 옆에 다양한 다과와 음료가 비치되어있는 실내 및 실외 장소에서 이루어졌으며, 간식을 먹으면서 편한 분위기에서 교류할 수 있었다. 호텔에서 조식, 중식, 석식 모두 제공되었는데 학회참여자 인원수 대비 테이블이 많이 남지 않아 자연스럽게 서로 모르던 연구자들끼리도 한 테이블에서 다양한 이야기를 나누며 인사하고 교류할 수 있었다. 또한 주니어 연구자와 시니어 연구자를 사전에 매칭하여 한 테이블에서 식사를 하면서 여러가지 조언을 들을 수 있는 ECR 네트워킹 런치 프로그램이 있었는데, 필자는 Harvard University의 하택집 교수와 University of Wisconsin-Madison의 Ci Ji Lim 교수와 같이 식사하며 진로에 대한 여러 조언과 많은 정보를 얻을 수 있었다.
그림 5. Refreshments 장소에서 제공되는 다과
그림 6. ECR 네트워킹 런치 사진 (출처: Fusion Conferences)
4. 결론
8th Nucleic Acids Conferences는 역전사 및 DNA를 연구하는 본 연구자에게 여러모로 매우 유익한 시간이었다. 본 연구자의 분야 이외의 다양한 연구자들과 직접 소통하며 교류할 수 있었고, 그들에게 논문에서는 획득할 수 없는 생생한 경험담과 정보를 얻을 수 있었다. 또한 내 연구 내용을 설명하면서 다른 분야의 연구자들로부터 기존에 생각지 못했던 다양한 시각에서의 질문을 들을 수 있으며, 이는 연구적인 시야를 넓히는 데에 계기가 되었다. 또한 상대적으로 작은 규모의 학회이다 보니 학회 참가자들간의 네트워킹과 교류가 매우 활발하고 상대적으로 편한 분위기에서 이와 같은 교류가 이루어지는 등, 국내 학회와는 사뭇 다른 분위기를 느낄 수 있어 신선하고 연구자로써 자극이 되는 학회였다. 8th Nucleic Acids Conference는 RNA와 DNA를 다루거나 탐구하는 모든 연구자들에게 적합하다고 볼 수 있으며, 특히 구조생물학과 생물물리학적인 방법론을 다루는 연구자들에게 특히 더 적합하다고 할 수 있다.
■ 학회명: 8th Nucleic Acids Conference
■ 개최일: 2025.07.01~2025.07.04
■ 개최지: 포르투갈 리스본
■ 발표 제목: Construction of synthetic non-genetic DNA-protein systems in living cells
■ 작성자: 포항공과대학교 생명과학과 이건후 대학원생