Research

유전자 발현을 조절하는 cis-regulatory elements, 즉 DNA의 요소로서 유전자 발현을 조절하는 인자는 크게 gene의 on-off 스위치인 프로모터, 얼마나 강하게 켤지를 결정하는 volume controller 인 인핸서, 그리고 프로모터와 인핸서의 상호 작용을 포함하는 chromatin architecture가 있습니다. 이중 인핸서는 세포/조직의 종류에 따라 매우 다양하며 계통 특이적 유전자 발현 및 세포 정체성 확립에 중요한 역할을 합니다. 질병관련 비번역 돌연변이들이 인핸서에서 많이 발견되고 있으며 인핸서의 유전적/후성유전적 변이가 여러 질병에 영향을 미친다고 보고 되고 있습니다. 이에 질병관련 세포 및 다양한 세포에서 인핸서를 정확하게 발굴하여 각 인핸서의 타겟 유전자에 미치는 영향을 검증할 필요가 있습니다.

인핸서 특히 기능을 가지는 인핸서를 발굴하기 위해 CAGE, Run-On, 혹은 ChIP의 원리를 이용한 차세대 시퀀싱 (NGS) 방법이 이용되고 있으나 민감도 개선과 단일 세포 시퀀싱 (single-cell sequencing)으로의 응용 등 개선할 부분이 많이 남아 있으며 저희 연구실은 다양한 NGS-method를 통해 기능을 가지는 인핸서들을 선별 하고 프로모터와의 상호작용을 연구하고 있습니다

약물을 통한 치료는 여러가지 부작용이 있지만 그중 on-target, 즉 타겟으로 하는 분자에는 정확하게 도달했으나 약효를 원하는 조직/세포가 아닌 곳에서 나타는 부작용은 가장 대처하기 힘든 부작용으로 알려져 있습니다. 저희 실험실에서는 인핸서를 타겟하는 치료법이 on-target에서 오는 부작용을 극복할 수 있는 방법이 될 수 있다고 생각하고 있습니다. 인핸서는 세포 종류에 따라 특이적이고 심지어 같은 계통의 세포에서도 환경 의존적으로  매우 상이한 경향을 나타냅니다. 이중 RNA발현하는 기능성 인핸서를 RNA간섭을 통해 활성도를 저해하면 그 타겟 유전자의 발현도 영향을 받는 것이 알려져 있습니다. 따라서 고도로 세포 특이적인 인핸서를 목표로 하는 새로운 치료법과 전달법을 개발할 필요성이 대두되고 있습니다.

이에 저희 실험실에서는 ASO, CRISPR 등 다양한 방법으로 인핸서의 활성도를 조절하고 이를 통해 유전자 발현을 제어할 수 있는 방법들을 연구하고 있습니다. 인핸서를 통한 유전자 발현조절이 질병에 미치는 영향은 세포및 동물 실험을 통해 검증할 것입니다.