고려대학교(총장 염재호) KU-KIST 융합대학원 김동휘 교수 연구팀이 살아 있는 세포 내에 작용하는 힘에 의한 세포핵의 크기와 모양 변화를 관찰해 세포핵의 형태 변화 메카니즘을 규명하는 수학 모델을 개발했다.

세포핵이란 유핵 세포의 최대 기관으로 대부분의 유전 물질을 포함하며, DNA 복제, 전사 조절과 같은 세포의 중요 기능이 일어난다. 세포핵의 형태학적 변화는 정상적인 생리 활동에 수반될 뿐 아니라, 암, 근이영양증, 조로증과 같은 퇴행성 유전 질환과도 연관된다.

이번 연구결과는 세포 생물학의 저명 학술지인 Journal of Cell Science 9월 15일자에 표지 논문으로 게재됐다.(논문명 : Volume regulation and shape bifurcation in the cell nucleus)

김 교수 연구팀은 이번 연구에서 기존 세포생물학 및 분자생물학의 기술과 고해상도 현미경 관찰 및 3차원 이미지 재구성 기술을 융합하여, 세포핵의 거동을 설명하는 수학 모델을 개발했다. 이 결과는 암을 비롯한 노화, 퇴행성 유전 질환 연구에 있어 병의 발병과 진행 정도에 따른 세포 내부 소기관들 간의 역학 관계를 규명하는데 유용하게 활용할 수 있을 것으로 보인다.

김 교수는 “물리학적 접근을 통한 생명 현상의 이해라는 패러다임의 변화가 융합 과학을 통해 기존 생물학의 난제를 해결할 수 있으며 이는 나아가 인간 질병 치료를 위한 세포 이하 수준에서의 메카니즘을 규명하게 할 것으로 생각된다” 고 의의를 밝혔다.

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