기초과학연구원(IBS·원장 김두철)이 유전자가위로 생쥐의 특정 유전자 염기 서열을 바꾸는데 성공했다. 난치성 유전질환 치료 연구가 급물살을 탈 전망이다.
IBS는 김진수 유전체 교정연구단장 연구팀이 `크리스퍼 염기교정 유전자가위`로 유전자 염기를 교체해 돌연변이 생쥐를 만드는데 성공했다고 27일 밝혔다.
크리스퍼 유전자가위는 DNA 염기서열을 찾아 제거한다. `크리스퍼(RNA 일종)`와 절단효소로 이뤄진다. 크리스퍼가 특정 염기서열을 찾아내면 절단효소가 해당 부위 DNA를 자른다. 하지만 그동안 특정 염기 한 개를 바꾸는 것은 매우 어렵다고 여겨졌다. 절단효소의 기능이 한정적이기 때문이다.
연구팀은 특정 염기에 영향을 줘 DNA 복구과정에서 형질이 바뀌도록 유도했다. 시토신을 분해하는 탈아미노효소가 첨가됐다. 탈아미노효소가 DNA 서열에서 시토신을 찾아 우라실로 바꾸면, 이후 DNA 복구 과정에서 우라실이 다시 티민이 된다. 염기가 바뀌면 형질도 함께 바뀐다. 염기교정유전자가위 주입에는 전기천공법, 미세주입법을 썼다.
연구팀은 이 방법으로 생쥐 배아의 `Dmd 유전자(근육세포를 안정적으로 유지하는 유전자)`를 교체해 근육이 퇴행하는 생쥐를 만들었다. 또 `Tyr 유전자(멜라닌 색소를 형성하는 유전자)`를 교체해 알비노(백색증) 유도 생쥐를 만들었다.
김진수 단장은 “염기교정유전자가위는 일반적인 유전자가위와 달리 단일 열기를 치환해 정교한 유전자 교정 도구로 활용할 수 있다”면서 “유전질환의 원인이 되는 돌연변이를 배아 수준에서 정밀 교정할 수 있는 가능성을 제시했다”고 말했다.
대전=김영준기자 kyj85@etnews.com
