크리스퍼 녹아웃 스크리닝 (CRISPR knockout screen)
쉽게 풀면
크리스퍼 녹아웃 스크리닝은 수천 개에서 수만 개에 이르는 유전자를 하나씩 없애본 뒤, 어떤 유전자가 없어졌을 때 세포가 어떤 반응을 보이는지 한꺼번에 대규모로 관찰하는 실험입니다. 예를 들어 암세포가 특정 약물에 내성을 갖게 만드는 유전자가 무엇인지 찾고 싶을 때, 수많은 유전자를 각각 제거해보고 어떤 것을 없앴을 때 내성이 사라지는지 확인하는 식으로 활용합니다.
왜 중요한가
특정 질병이나 약물 반응에 어떤 유전자가 관여하는지 하나씩 검증하는 것은 시간이 매우 많이 걸리기 때문에, 크리스퍼 녹아웃 스크리닝은 유전체 전체를 대상으로 후보 유전자를 한 번에 찾아내는 효율적인 방법으로 암생물학, 면역학, 약물유전학 등에서 널리 쓰입니다. 신약 표적 발굴이나 항암제 내성 기전 규명처럼 특정 표현형의 원인을 대규모로 탐색해야 하는 연구에서 표준적인 도구로 자리잡았으며, 이렇게 얻은 결과는 후속 정밀 연구의 출발점이 됩니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
대규모 유전자 스크리닝을 통해 특정 표현형과 관련된 유전자를 발굴한 연구 사례이다.
면역학 연구에서 세포의 기능적 반응을 지표로 삼아 관련 유전자를 대규모로 찾아냈다는 뜻이다.
유전체 전체가 아니라 관심 있는 경로에 속한 유전자들만 모은 소규모 라이브러리로도 스크리닝을 수행할 수 있다는 뜻이다.
조금 더 깊게 보면
스크리닝은 보통 세포 집단에 가이드 RNA 라이브러리를 도입한 뒤, 관심 있는 표현형(예: 약물 처리 후 생존, 특정 신호 활성화)을 기준으로 세포를 분류하고, 각 집단에서 어떤 가이드 RNA가 많거나 적게 남았는지를 다음세대시퀀싱으로 비교하는 방식으로 이루어집니다. 이렇게 얻은 결과는 통계적 유의성을 기준으로 후보 유전자 순위를 매기는 전용 분석 파이프라인(MAGeCK 등)으로 처리되는 경우가 많습니다. 다만 하나의 유전자를 겨냥하는 가이드 RNA가 여러 개 쓰이기 때문에, 가이드 RNA 간 효율 차이나 표적이탈 편집 가능성을 고려해 후보를 해석해야 하며, 최종적으로는 개별 유전자를 다시 녹아웃해 인과관계를 검증하는 절차가 뒤따릅니다.
주의할 점
스크리닝에서 발굴된 후보 유전자는 개별적인 검증 실험을 통해 실제 인과관계를 다시 확인해야 한다.