[Korea.net] 유전자 한 가닥만 골라 정확히 자를 수 있는 '유전자 가위' 신기술이 개발됐다.

김진수 기초과학연구원 연구팀과 이상욱 울산의대 교수 연구팀은 7일 새로운 절단효소를 사용한 ‘유전자가위 ‘크리스퍼Cpf1(CRISPR Cpf1) 기술’로 생쥐 배아의 유전자 교정에 성공했다.

유전자가위 기술은 일종의 인공 절단 효소를 이용, 특정 염기서열 부위의 DNA를 절단하고 틈새를 만들거나 교정한다. 이 기술을 이용하면 각종 질환을 유발하는 원인 유전자를 정상 유전자로 대체할 수 있어 인간 및 동식물 세포의 비정상적인 유전체 교정이 가능하다. 그러나 기존의 절단 효소(Cas9)를 사용한 유전자 가위 기술은 이중 나선 모양의 유전자(DNA) 두 가닥을 다 잘라야 해 정확성이 낮고 돌연변이 등 부작용이 많았다.

▲ 연구진은 새 단백질 효소(Cpfl)를 이용한 유전자가위 기술로 실험용 검은 생쥐의 수정란에서 검은색을 내는 멜라닌 생성 유전자를 제거하고 흰 털을 가진 생쥐를 태어나게 하는 데 성공했다. 이 기술은 부작용 없이 정확한 결과를 도출해 주목 받고 있다.

연구진은 새로운 절단 효소(Cpf1)를 이용한 유전자 가위 기술로 실험용 검은 쥐의 수정란에서 검은색을 내는 멜라닌 생성 유전자를 잘라내 없앴다 이 수정란에서 태어난 생쥐는 배에 점같이 생긴 흰 털이 생겼다. 앞으로 몇 세대가 지나면 완전히 흰 털을 가진 생쥐가 나올 수 있다. 또, 연구팀은 자체 개발한 절단 유전체 염기서열 순서 규명 기법으로 크리스퍼 Cpf1 유전자가위가 오작동할 확률을 측정, 연구의 정확성을 높였다.

▲ 유전자가위 신기술 연구를 주도한 김진수 기초과학연구원 유전체교정연구단장(왼쪽)과 이상욱 울산의대 교수.

김진수 단장은 "기존(Cas9) 유전자 가위는 인간 유전자에 처리하면 원하는 유전자 외에도 90개 이상의 유전자를 잘랐는데, 이번에 신형(Cpf1)효소를 사용한 유전자 가위 기술은 정말 원하는 유전자 하나만 자를 수 있어 기존보다 훨씬 정확하다"며 “새로운 크리스퍼 Cpf1 유전자가위를 활용하면 생쥐는 물론 소, 돼지 등 동물에 보편적으로 활용할 수 있어 유전자 교정에 널리 활용될 수 있다”고 연구의 의미를 강조했다.

이번 연구 성과는 지난 7일 생명공학 분야의 국제 학술지 ‘네이처 바이오테크놀로지(Nature Biotechnology)’ 온라인판에 게재됐다.

윤소정 코리아넷 기자

사진 기초과학연구원, 울산대학교병원

arete@korea.kr

▲ 김진수 단장 연구팀의 유전자가위 신기술 연구 성과가 소개된 생명공학 분야의 국제 학술지 ‘네이처 바이오테크놀로지(Nature Biotechnology)’ 온라인판.