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엘리자베스 블랙번

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목차

1. 개요

엘리자베스 블랙번은 오스트레일리아 출신의 분자생물학자로, 텔로미어와 텔로머라아제 연구로 2009년 노벨 생리학·의학상을 수상했다. 1970년 멜버른 대학교에서 생화학 학사 학위를, 1975년 케임브리지 대학교에서 분자생물학 박사 학위를 취득했다. 캘리포니아 대학교 버클리 및 샌프란시스코에서 교수로 재직하며 텔로미어의 염색체 보호 원리를 규명하고, 텔로머라아제를 발견했다. 또한, 생명윤리 대통령 자문위원회 위원으로 활동했으나, 줄기세포 연구에 대한 입장 차이로 해임되었다. 최근에는 스트레스가 텔로미어와 텔로머레이스에 미치는 영향을 연구하며, 저서 『텔로미어 효과』를 통해 건강한 생활 습관의 중요성을 강조했다.

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엘리자베스 블랙번 - [인물]에 관한 문서
기본 정보
이름엘리자베스 헬렌 블랙번
출생일1948년 11월 26일
출생지호바트, 태즈메이니아, 오스트레일리아
국적오스트레일리아, 미국
분야분자생물학
소속 기관캘리포니아 대학교 버클리
캘리포니아 대학교 샌프란시스코
예일 대학교
MRC 분자생물학 연구소
솔크 연구소
학위 논문 제목박테리오파지 ØX174 DNA의 전사에 의한 서열 연구
학위 논문 년도1974년
학위 논문 URL학위 논문 URL
출신 대학멜버른 대학교 (BSc)
케임브리지 대학교 (PhD)
박사 지도 교수프레더릭 생어
박사 제자캐럴 그라이더
웹사이트연구실 웹사이트
로마자 표기Elizabeth Helen Blackburn
수상
수상 내역미국 국립 과학 아카데미 분자생물학상(1990년)
오스트레일리아상(1998년)
하비상(1999년)
딕슨상(2000년)
A.H. 하이네켄상(2004년)
앨버트 래스커 기초 의학 연구상
루이자 그로스 호르위츠상
미국 세포생물학회 공공 서비스상(2004년)
마이엔부르크상(2006년)
로레알-유네스코 여성 과학상(2008년)
노벨 생리학·의학상(2009년)
미국 화학자 협회 금메달(2012년)
주요 업적텔로머라아제의 발견
기타 정보
2024년 엘리자베스 블랙번
참고 문헌

2. 생애

엘리자베스 블랙번은 1948년 오스트레일리아 태즈메이니아주 호바트에서 의사 부부의 딸로 태어났다.[3][4] 멜버른 대학교를 졸업하고,[4] 영국 케임브리지 대학교에서 1975년 분자생물학 박사 학위를 취득했으며,[4] 이후 미국 예일 대학교에서 박사후 연구과정을 거쳤다.[3][4]

케임브리지 대학교 재학 중 만난 남편 존 세닷(John Sedat)과 결혼하여[36][4] 아들 한 명을 두었다.[4][37] 현재는 미국 시민권을 가지고 있으며,[4] 남편과 함께 캘리포니아주 라호야와 샌프란시스코를 오가며 생활하고 있다.[4][37]

1978년 캘리포니아 대학교 버클리 분자생물학과 교수로 임용된 것을 시작으로, 1990년에는 캘리포니아 대학교 샌프란시스코 미생물학 및 면역학과로 옮겨 교수로 재직하며 연구 활동을 이어갔고, 1993년부터 1999년까지는 학과장을 역임했다. 또한 솔크 연구소의 객원 연구원으로도 활동했다. 한때 미국암연구학회 회장을 역임했으며, 과학 연구와 정책 분야에서 멘토이자 옹호자로서 역할을 하고 있다.[38]

2. 1. 어린 시절과 교육

엘리자베스 헬렌 블랙번(Elizabeth Helen Blackburn)은 1948년 11월 26일, 오스트레일리아 태즈메이니아주의 호바트에서 의사 부부인 해롤드 블랙번과 마르시아 블랙번 사이에서 7남매 중 둘째로 태어났다.[3][4] 가족은 그녀가 네 살 때 론세스턴으로 이사했고, 그녀는 16세까지 그곳의 브로드랜드 하우스 잉글랜드 교회 여자 문법학교(en: Broadland House Church of England Girls' Grammar School, 후에 론세스턴 처치 문법학교와 통합됨)를 다녔다.

가족이 멜버른으로 이주한 후, 블랙번은 멜버른 대학교 고등학교에 다녔으며, 1966년 졸업 시험에서 매우 높은 점수를 받으며 졸업했다.[5] 이후 멜버른 대학교에 입학하여 전액 장학금을 받으며 공부했고, 1970년 생화학 분야 이학사 학위를, 1972년에는 같은 분야 이학석사 학위를 취득했다.[4]

그 후 영국으로 건너가 케임브리지 대학교의 다윈 칼리지에서 1975년 분자생물학 박사 학위(PhD)를 받았다.[4] 박사 과정 동안 그녀는 MRC 분자생물학 연구소에서 프레더릭 생어와 함께 연구하며 RNA를 사용하여 DNA 염기 서열을 분석하는 방법을 개발하고 박테리오파지 파이X174를 연구했다.[3][6] 박사 학위 취득 후에는 미국 예일 대학교에서 2년간 박사후 연구원으로 분자세포생물학을 연구했다.

2. 2. 연구 경력

영국 케임브리지 대학교에서 1975년 분자생물학 박사 학위를 받은 후, 미국으로 건너가 예일 대학교에서 2년간 조 갈의 연구실 소속 박사후 연구원으로 분자생물학 및 세포생물학 연구를 수행했다. 이때 원생동물인 ''사슬알균''의 염색체 말단 구조, 즉 텔로미어 연구를 시작했다. 당시 텔로미어 구조의 존재와 염색체 유지에 필요하다는 점은 알려져 있었으나, 그 DNA 염기서열은 불명확했기에 이를 밝히는 것이 연구 목표였다. 블랙번은 ''사슬알균''의 선형 rDNA 말단에서 반복되는 코돈을 발견했으며,[7] 1978년에는 ''사슬알균''의 비번역 RNA(non-coding RNA) 안에 연속적인 반복 서열이 존재하며 이것이 DNA 복제와 관련이 있음을 보고했다.[60][61]

1978년, 블랙번은 캘리포니아 대학교 버클리의 분자생물학과 조교수로 임용되었다. 그는 잭 쇼스택과 함께 ''사슬알균''의 텔로미어 반복 서열이 효모의 플라스미드를 분해로부터 보호한다는 것을 실험적으로 증명하며, 이 서열이 텔로미어의 기능을 가지며 여러 종에 걸쳐 진화적으로 보존되어 있음을 밝혔다.[7] 이 연구를 통해 염색체 말단 길이를 유지하는 데 기존의 염색체 복제 시스템 외에 특별한 효소가 관여할 가능성을 제시했다.[7]

1984년, 캐롤 W. 그라이더가 블랙번 연구실의 박사 과정 학생으로 합류했다. 그라이더는 방사성 동위원소를 이용해 세포핵 추출액에서 텔로미어 합성 효소의 활성을 측정하는 방법을 개발했고, 이를 통해 블랙번과 그라이더는 1985년 텔로미어를 신장시키는 효소인 텔로머레이스를 발견했다. 이 발견은 염색체 끝부분이 복제 과정에서 짧아지는 "말단 복제 문제"를 해결하는 중요한 열쇠가 되었다.[8][62][63] 연구팀은 텔로머레이스가 RNA와 단백질로 구성되어 있으며, RNA 부분이 텔로미어 반복 서열을 추가하기 위한 주형으로 작용하고 단백질 부분이 효소 기능을 수행한다는 것을 밝혔다.[7]

1990년, 블랙번은 캘리포니아 대학교 샌프란시스코의 미생물학 및 면역학과로 자리를 옮겼고, 1993년부터 1999년까지 학과장을 역임했다. 이후 캘리포니아 대학교 샌프란시스코 생화학 및 생물물리학과 교수로 재직하며 텔로미어와 텔로머레이스 연구를 계속했다. 또한 솔크 연구소의 비상근 연구원(객원 연구원)으로도 활동했다.[18] 한때 미국암연구학회 회장을 역임하기도 했으며, 최근 연구는 스트레스가 텔로미어와 텔로머레이스에 미치는 영향에 초점을 맞추고 있다.

블랙번의 텔로미어 및 텔로머레이스 연구는 세포 노화와 암 발생 메커니즘을 이해하는 데 크게 기여했다. 텔로머레이스가 세포 노화를 늦추고,[16] 반대로 암세포의 무한 증식에 관여한다는 사실[16] 등이 밝혀지면서 분자생물학 분야에 큰 영향을 미쳤다. 이러한 공로를 인정받아 블랙번은 캐롤 W. 그라이더, 잭 쇼스택과 함께 2009년 노벨 생리학·의학상을 수상했다.

2. 3. 텔로미어와 텔로머라아제 연구

예일 대학교에서 박사후 연구원으로 재직하던 시절(1975년-1977년), 블랙번은 조 갈(Joe Gall)의 연구실에서 원생동물의 일종인 ''사슬알균(Tetrahymena thermophila)''을 연구했다. 이 과정에서 그는 염색체 말단인 텔로미어가 특정 DNA 서열(CCCCAA)이 반복되는 독특한 구조를 가지고 있음을 발견했다.[7][60][61] 당시 텔로미어의 존재와 염색체 유지에 필수적이라는 사실은 알려져 있었지만, 정확한 DNA 염기서열은 밝혀지지 않은 상태였다. 블랙번의 발견은 텔로미어 연구의 중요한 시작점이 되었다.

1978년 캘리포니아 대학교 버클리 분자생물학과 조교수로 부임한 블랙번은 잭 쇼스택과 공동 연구를 진행했다. 그들은 ''사슬알균''의 텔로미어 반복 서열이 효모의 플라스미드가 분해되는 것을 막아 안정적으로 복제되도록 보호한다는 사실을 실험적으로 증명했다.[7] 이는 해당 서열이 텔로미어로서 기능하며, 서로 다른 종 간에도 진화적으로 보존되어 있음을 시사하는 결과였다.[7] 또한 이 연구를 통해 블랙번과 쇼스택은 일반적인 염색체 복제 시스템만으로는 텔로미어의 길이를 유지하기 어려우며, 텔로미어 DNA를 합성하는 특별한 효소가 존재할 것이라고 추론했다.[7]

1984년, 블랙번 연구실의 박사과정 학생이었던 캐럴 그라이더는 방사성 동위원소를 이용해 텔로미어 합성 효소의 활성을 측정하는 방법을 개발했고, 마침내 텔로미어를 합성하는 효소인 텔로머라아제(Telomerase)를 분리하는 데 성공했다.[62][63] 이 발견은 1985년에 발표되었으며,[8] 텔로머라아제가 RNA와 단백질로 구성되어 있다는 사실도 밝혀졌다.[7] 텔로머라아제의 RNA 요소는 텔로미어 반복 서열 합성을 위한 주형(template) 역할을 하고, 단백질 요소는 역전사효소 활성을 통해 DNA 합성을 수행한다. 이 발견은 DNA 복제 과정에서 염색체 말단이 점진적으로 짧아지는 "말단 복제 문제"를 해결하는 획기적인 연구로 평가받았다.[8] 텔로머라아제는 텔로미어의 길이를 유지하여 염색체를 보호하고 세포 노화를 늦추는 데 중요한 역할을 한다.[16]

텔로미어와 텔로머라아제 연구에 대한 공로를 인정받아 엘리자베스 블랙번은 캐럴 그라이더, 잭 쇼스택과 함께 2009년 노벨 생리학·의학상을 공동 수상했다.[16] 텔로머라아제 연구는 분자생물학 분야에 큰 영향을 미쳤으며, 특히 암 연구에 중요한 단서를 제공했다. 많은 암세포에서 텔로머라아제가 비정상적으로 활성화되어 세포가 무한 증식하는 데 기여하는 것으로 밝혀졌기 때문이다.[16][17]

블랙번은 이후 캘리포니아 대학교 샌프란시스코 (UCSF)로 자리를 옮겨 텔로미어와 텔로머라아제 연구를 계속하고 있다. 그의 연구실에서는 텔로미어 유지 기작과 이것이 세포 노화 및 각종 만성 질환에 미치는 영향, 그리고 스트레스와 명상 등이 텔로미어 길이에 미치는 영향 등을 연구하고 있다.[18][26][27][28]

2. 4. 생명윤리 활동

블랙번은 2002년 생명윤리 대통령 자문위원회 위원으로 임명되었다.[19] 그녀는 당시 조지 W. 부시 행정부의 입장과는 달리 인간 배아 줄기세포 연구를 지지하는 입장을 견지했다. 이러한 입장 차이로 인해 2004년 2월 27일 백악관의 지시에 따라 위원회에서 해임되었다.[20] 블랙번 본인은 줄기세포 연구에 대한 부시 행정부의 보수적인 입장에 반대했기 때문에 해임된 것이라고 생각했다.[21]

블랙번의 해임은 과학계의 큰 반발을 불러일으켰다. 많은 과학자들이 이에 대해 비판적인 목소리를 냈으며, 그중 170명은 대통령에게 보내는 공개 서한을 통해 블랙번이 자신의 과학적 조언에 대한 정치적 반대 때문에 해고되었다고 주장했다.[22] 일부 과학자들과 윤리학자들은 블랙번의 해임이 자문 기구 구성의 균형을 요구하는[21] 1972년 연방 자문위원회법을 위반한 것이라고 지적하기도 했다.

블랙번은 이 상황에 대해 다음과 같이 비판했다. "결국 진실 추구로 정의되는 과학 연구가 정치적 목적을 위해 조작되고 있다는 인식이 커지고 있습니다. 자문 기구 구성원의 편향적 구성과 보고서의 지연 및 왜곡을 통해 그러한 조작이 이루어지고 있다는 증거가 있습니다."[23][24]

현재 블랙번은 재생의학재단(eng)(과거 유전학 정책 연구소(eng, GPI))의 과학 자문위원회에서 활동하고 있다.[25]

3. 주요 업적

1982년 텔로미어( Telomere영어 )가 염색체를 보호하는 원리를 규명하였고, 1984년 캐럴 그라이더와 함께 텔로머라아제( Telomerase영어 )를 발견했다.[16] 이러한 공로로 캐럴 그라이더, 잭 쇼스택과 함께 2009년 노벨 생리학·의학상을 공동 수상하였다.[16]

텔로미어와 텔로머라아제 효소에 대한 이들의 연구는 분자생물학 분야에 혁명적인 영향을 주었다.[16] 연구를 통해 텔로머라아제가 염색체를 보호하는 방식과 이것이 세포 분열에 미치는 영향이 밝혀졌다. 예를 들어, 텔로머라아제가 없는 세포에 이 효소를 추가하면 세포 노화의 한계를 극복할 수 있다는 사실이 확인되었는데, 이는 텔로머라아제가 세포 노화를 늦추는 것과 관련이 있음을 보여준다.[16] 또한, 텔로머라아제는 암세포에서 발견되며 세포 증식에 유리한 환경을 제공하는 것으로 나타났다. 이는 텔로머라아제 활성이 세포 성장 증가 및 세포 신호 전달에 대한 감수성 감소와 연결됨을 시사한다. 텔로미어는 췌장암, 골암, 전립선암, 방광암, 폐암, 신장암, 두경부암 등 특정 유형의 암에서도 중요한 역할을 하는 것으로 여겨진다.[17] 블랙번은 이 효소를 발견한 이후 캘리포니아대학교 샌프란시스코 캠퍼스에서 텔로미어와 텔로머라아제 활성이 세포 노화에 미치는 영향에 대한 연구를 계속 이어갔다.[18]

4. 수상 내역

1982년 텔로미어가 염색체를 보호하는 원리를 규명하고 1984년 말단소립 복제효소를 발견한 공로로 캐럴 그라이더, 잭 쇼스택과 함께 2009년 노벨 생리학·의학상을 공동 수상하였다.

2016년 6월 스톡홀름에서의 엘리자베스 블랙번 (2009년 노벨 생리의학상 수상)


블랙번의 주요 수상 및 영예는 다음과 같다.

5. 저서

엘리자베스 블랙번의 첫 번째 저서는 『텔로미어 효과: 더 젊고, 건강하고, 오래 사는 혁명적인 방법』(The Telomere Effect: A Revolutionary Approach to Living Younger, Healthier, Longereng)으로, 2017년에 출간되었다.[31] 이 책은 캘리포니아 대학교 샌프란시스코(UCSF) 건강 및 지역 사회 센터 소속 건강 심리학자인 엘리사 S. 에펠(Elissa S. Epel) 박사와 공동으로 집필했다.[32]

책에서 블랙번은 텔로미어와 이를 보충하는 효소인 텔로머라아제 연구를 통해 발견한 세포 노화의 핵심 개념과 텔로미어의 중요한 역할을 설명한다.[34] 텔로미어는 세포가 분열할 때마다 짧아지므로, 장기적인 세포 성장을 위해서는 텔로미어를 보충하는 것이 필수적이다. 블랙번은 만성적인 스트레스 관리, 규칙적인 운동, 건강한 식습관, 충분한 수면과 같은 생활 습관 개선을 통해 텔로미어를 관리하고 노화를 늦출 수 있다고 주장한다.[33][34] 또한 텔로미어 검사와 관련된 주의 사항 및 조언도 함께 다룬다.[33]

블랙번은 연구 결과를 바탕으로 스트레스가 많은 생활이 텔로머라아제 기능을 감소시켜 세포 분열 능력을 저하시키고 텔로미어 단축을 가속한다고 설명한다.[34] 텔로미어가 급격히 짧아지면 세포는 더 이상 분열할 수 없게 되고, 이는 인간의 노화 과정과 직결된다. 반대로 하루 15분 정도의 적당한 운동은 텔로머라아제 활동을 자극하여 텔로미어 길이를 유지하는 데 도움이 될 수 있다.[34]

또한, 이혼과 같은 삶의 불행 역시 텔로미어 단축에 영향을 미칠 수 있음을 지적하며, 인간이 매우 사회적인 존재임을 강조한다.[35] 긍정적인 태도, 운동량 증가, 스트레스 및 흡연 감소, 균형 잡힌 수면 습관 등이 텔로미어 길이를 유지하고 세포 노화를 늦추는 데 중요하다고 설명한다.[35]

블랙번은 텔로미어를 연장하거나 노화를 방지한다고 주장하는 시중의 약물이나 크림에 대해 경고한다. 이러한 제품들은 과학적 근거가 부족하며, 텔로미어를 보존하고 건강을 유지하는 가장 확실한 방법은 건강한 생활 습관을 실천하는 것이라고 강조한다.[35]


  • 일본어 번역판: 『テロメア効果』(모리우치 가오루 옮김, NHK출판 2017년)

6. 기타

존 W. 세닷과 결혼하여 슬하에 아들 한 명(1986년생)을 두고 있다.[4][37] 남편 존 세닷은 케임브리지 대학교의 분자생물학 MRC 연구소에서 처음 만났으며,[36] 블랙번이 예일 대학교에서 박사후 과정을 밟던 중 결혼하였다.[3][4] 현재 남편과 함께 라호야와 샌프란시스코를 오가며 생활하고 있다.[4][37]

2007년, 타임지가 선정한 '세계에서 가장 영향력 있는 100인' 중 한 명으로 선정되었다.

과학 연구와 정책 분야에서 멘토이자 옹호자로서 활동하고 있다.[38]

참조

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[2] 서적 Elizabeth Blackburn and the Story of Telomeres https://archive.org/[...] The MIT Press
[3] 웹사이트 The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2009 https://www.nobelpri[...] 2018-12-10
[4] 뉴스 Charting Her Own Course https://www.nytimes.[...] 2023-02-16
[5] Harvnb
[6] 웹사이트 The Nobel Prize Women who changed science Elizabeth Blackburn https://www.nobelpri[...] 2023-03-27
[7] 논문 2009 Nobel Prize in Physiology or Medicine: telomeres and telomerase 2010
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[56] 웹사이트 Nobel laureate Elizabeth Blackburn named Salk Institute President http://www.salk.edu/[...]
[57] 웹사이트 Officers of the AACR http://www.aacr.org/[...] Aacr.org 2011-09-30
[58] 웹사이트 APS Member History https://search.amphi[...]
[59] 뉴스 The Time 100: Elizabeth Blackburn http://www.time.com/[...] 2007-05-03
[60] 논문 A tandemly repeated sequence at the termini of the extrachromosomal ribosomal RNA genes in Tetrahymena 1978
[61] 논문 Tandemly repeated C-C-C-C-A-A hexanucleotide of Tetrahymena rDNA is present elsewhere in the genome and may be related to the alteration of the somatic genome http://www.ncbi.nlm.[...] 1981
[62] 논문 Identification of a specific telomere terminal transferase activity in Tetrahymena extracts 1985
[63] 논문 The telomere terminal transferase of Tetrahymena is a ribonucleoprotein enzyme with two kinds of primer specificity 1987


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