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이화학연구소(RIKEN) 개척연구본부 신타쿠(新宅)마이크로유체공학 리켄(理研)하쿠비(白眉)연구팀, 도쿄(東京)대학 대학원 이학계연구과의 공동 연구그룹이 ‘DNA 바코드 분자’의 배열을 1분자 단위로 식별, 공간 분포 정보를 얻는 방법을 개발함. 차세대 시퀀서를 사용한 유전자 발현 해석에서는 유전자의 양(개수)만을 측정했으나, DNA 바코드 분자를 활용함으로써 유전자의 위치 정보를 동시에 얻을 수 있게 됨. 그러나 유전자가 세포의 어느 위치에 있는지를 알기 위해서는 공간 분해능이 충분하지 못하다는 단점이 있었음. 연구진은 전반사형광현미경과 송액 장치를 조합함으로써 DNA 중합 효소에 의한 ‘1분자 시퀀스 반응’을 실현하는 차세대 시퀀서를 독자적으로 구축, DNA 바코드 분자의 정보(배열 및 위치)를 1분자 단위로 취득하는 데 성공함. 본 방법에 의해 세포 내의 유전자 분포 정보를 포괄적이고 1분자 공간 해상도로 얻을 수 있을 것으로 기대됨. 본 연구 성과는 기존의 유전자 공간 분포를 보다 정밀하게 분석함으로써 기초 생물학뿐만 아니라 병리 등과 같은 의학 분야에 공헌할 것으로 기대됨.

본 연구 성과는 ‘Communications Biology’ (“Development of a sequencing system for spatial decoding of DNA barcode molecules at single – molecule resolution”) 지에 게재됨.