국내 연구진이 최신 유전자 교정기법인 염기교정 유전자가위 정확성을 규명하고, 이를 한 단계 더 발전시킬 방법도 제시했다.
기초과학연구원(IBS·원장 김두철)은 유전체 교정 연구단이 아데닌 염기교정 유전자가위 정확성 규명 내용과 성능 증대 방법을 국제 학술지인 '네이처 바이오테크놀로지'에 소개했다고 4일 밝혔다.
DNA는 네 개 염기인 아데닌(A), 티민(T), 시토신(C), 구아닌(G)이 서로 쌍을 이뤄 만든 서열로 구성된다. 염기교정 가위는 단일 염기 하나만 바꾸는 인공제한 효소다. 아데닌 염기교정 가위는 아데닌을 구아닌으로 바꿀 수 있다.
염기교정 가위는 난치성 유전질환 연구와 치료에 진전을 가져올 도구로 주목받지만, 실제 유전자 교정기법으로 활용하려면 정확성 규명이 선행돼야 한다.
연구진은 인간 유전체 DNA 유전자가위 처리 전후를 비교하는 '절단 유전체 시퀀싱' 기법을 변형·적용해 기술 정확성을 파악했다. 이노신 특이 절단 시약을 추가한 실험에서 아데닌 염기교정 가위가 인간 유전체 32억개 가운데 평균 60곳에서만 변이를 일으키는 것을 확인했다.
아데닌 염기교정 가위 정확성을 높이는 다양한 방법도 제시했다. 교정 염기를 찾아가는 가이드 RNA 말단에 구아닌 염기를 추가해 표적위치 작동 효율을 높이고, 오작동 확률을 낮출 수 있다고 소개했다.
의도하지 않은 비표적 위치 절단을 줄이는 '스나이퍼 유전자가위'로 아데닌 염기교정 가위를 만들면 오작동 확률을 줄일 수 있다. 아데닌 염기교정 가위를 DNA가 아닌 탈아미노효소와 가이드RNA 혼합 형태로 세포에 직접 전달하는 방식도 표적위치만 자를 수 있다.
김진수 IBS 유전체 교정 연구단 박사는 “염기교정 가위 정확성이 입증된 만큼 이를 유전자나 줄기세포 치료제 개발, 고부가가치 농축산물 품종 개량 등에 널리 활용할 수 있을 것”이라고 말했다.
대전=김영준기자 kyj85@etnews.com
