김진수 서울대 교수와 김석중 툴젠 박사 연구팀이 모든 인간 유전자 각각에 최적화한 유전자 가위를 개발했다. 유전자 가위는 특정 염기서열을 인식해 절단하는 인공 핵산분해효소다. DNA 염기서열 편집도구로 활용되는데, 단일 종 유전자 모두의 유전자가위를 생산하기는 처음이다. 각종 질병 관련 유전자 편집을 통해 세포 변화를 관찰할 수 있어 질병유전자의 이해에 크게 기여할 전망이다. 연구결과는 네이처 자매지인 `네이처 바이오테크놀로지` 온라인 판에 게재됐다.
인간게놈 프로젝트 결과 2만여 개의 인간 유전자 염기서열이 구명됐으나 그 대부분 기능은 아직 정확히 파악되지 않았다. 유전자 기능연구는 질병원인 파악과 생명현상 이해에 필수다.
연구팀은 2만여 개의 나머지 유전자를 손상하지 않으면서 원하는 특정 유전자 하나에만 특이적으로 작용하는 유전자 가위를 개발하는 데 성공했다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 여러 유전자에서 공통적으로 발견되는 염기서열을 배제하고 각각의 유전자에 특징적으로 나타나는 고유한 40개 염기로 구성된 유전자가위의 표적서열을 추출해 냈다. 이로써 원하는 유전자만 정교하게 자를 수 있다. 또 조립식으로 한번에 여러 유전자가위를 만들 수 있는 새로운 클로닝 방법을 개발해 2만여 유전자의 유전자가위 대량생산에 성공했다.
연구팀은 이 논문을 포함해 올해만 유전자가위 관련 논문을 네이처 바이오테크놀로지에 세 편 연달아 발표했다. 김진수 교수는 “개발한 유전자가위 집합체는 각 인간 유전자의 기능 및 질병 원인을 연구하는 데 핵심 소재가 될 것”이라며 전망했다. 김석중 박사는 “국내외 연구자들이 인간세포 및 동식물에서 자유로운 유전정보 편집을 수행할 수 있도록 유전자가위를 공급할 것”이라고 밝혔다.
홍기범기자 kbhong@etnews.com
