코로나19가 아시아를 넘어 유럽, 북미 등 전 세계를 강타한 와중에 한국의 대처법과 검사법에 대한 관심이 증가했다. 다른 많은 코로나 발생 국가들과 비교했을 때 한국은 독보적으로 많은 검사를 신속하게 진행하고 있다. 또한, 검사를 통한 데이터를 빠르게 공유하여 효과적인 역학조사를 하고 있다. 그럼 우리나라는 어떠한 진단법을 사용하여 이렇게 빠르고 많은 검사를 진행하고 있을까?
[이미지 제작=대한민국청소년기자단 14기 김상규기자]
현재 한국은 RT-PCR을 이용하여 코로나를 검사한다고 밝혔다. RT-PCR은 특정 유전자의 수를 증폭 시켜 검체에 존재하는 코로나바이러스를 검출해내는 방법이다. RT-PCR을 이해하기 위해서는 PCR의 기본적인 원리를 이해하는 것이 중요하다. PCR을 진행하기 위해서는 튜브에 DNA 가닥과 dNTP, DNA 합성 효소, 두 종류의 프라이머가 필요하다. 가장 첫 번째 단계는 변성으로, 가열 과정을 통해 약 94°C에서 증폭시키고자 하는 DNA 가닥을 분리하는 것이다. 가열 후 재결합 과정을 거치게 되는데 낮은 온도에서 프라이머 가닥이 분리된 DNA 가닥에 부착되는 과정을 말한다. 프라이머는 바이러스의 RNA 가닥에 상보적인 유전자 가닥의 합성을 위한 개시점으로 작용한다. 마지막은 합성 과정으로 프라이머가 부착된 후 여기서부터 dNTP가 부착되어 상보 가닥이 합성된다. 변성과 재결합, 합성 과정을 40회 정도 반복하여 원하는 DNA 가닥이 수백만 개로 증폭시킬 수 있다.
코로나19는 RNA 바이러스로 DNA가 아닌 단일 가닥의 RNA 형태로 존재한다. 따라서 코로나19에 대한 PCR을 진행하기 위해서는 일반 PCR 방법이 아닌 RT-PCR 방법을 사용해야 하며 역전사효소가 추가로 필요하다는 특징이 있다. 코로나바이러스의 단일 가닥의 RNA에 프라이머가 부착된 후 역전사효소가 상보적인 가닥을 만들어 RNA-DNA Hybrid가 형성된다. 이때 사용되는 프라이머는 코로나19의 특징적인 염기 서열에 부착되도록 설계된 프라이머를 사용하는 것이 검사의 정확도를 크게 높일 수 있다. 이후 일반 PCR과 동일한 방법을 통해 유전자 서열을 증폭시킨다.
검체에 코로나바이러스가 소량이라도 있는 경우 RT-PCR 검사를 진행했을 때 유전자 서열이 증폭되어 검출할 수 있게 되고 검사 결과가 양성으로 나타난다. 반면 코로나바이러스가 없으면 증폭되는 유전자 서열도 없기 때문에 음성의 결과를 얻게 된다. 이런 과정을 통하여 양성, 음성의 결과를 얻는다. 이 RT-PCR 검사를 통해 한국은 빠르고 정확한 검사를 하고 있다.
[대한민국청소년기자단 IT·과학부=14기 김상규기자]
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