리서치 하이라이트

동조화된 정족수와 관련된 유전학적 시계

Nature 463, 7279

최근 유전 회로에 대한 연구는 살아있는 세포에서 기능을 하는 작은 유전자 네트워크를 디자인하는데 컴퓨터 모델링을 이용하는 합성 생물학(Synthetic biology) 분야로 발전하고 있다. 합성 진동자(synthetic oscillator)와 토글 스위치(toggle switch)를 성공적으로 만든지 10년도 되지 않아서, Jeff Hasty와 공동연구원들은 자연적으로 존재하는 ‘정족수 확인(quorum sensing)’ 유전자를 인위적으로 조작함으로써 서로 동조하는 Escherichia coli 개체집단을 만들 수 있었다. 미세유체공학(microfluidics)과 시간 경과 형광 현미경(time-lapse fluorescence microscopy)을 이용하여, 저자들은 동조화 진동(synchronous oscillation) 또는 파동 전파(wave propagation)를 조절하는 인자에 대한 일반적인 법칙을 도출할 수 있었다. 이번 연구 결과는 보다 복잡한 자연 진동을 연구하는데 이용될 수 있을 것으로 보인다. 이러한 모델 시스템에서 유전자 시계(genetic clock)는 동조화된 섬광을 생성하지만, 유사한 유전자 스위치들은 인슐린 분비와 일주기성 리듬(circadian rhythms)을 만들어낼 수 있기 때문이다.