'유전자가위' 개발…모든 유전자 편집 가능

[백나영기자] 국내연구진이 2만여 개의 인간 유전자 중 원하는 유전자만 잘라낼 수 있는 유전자가위를 개발해냈다. 인간의 모든 유전자를 편집하고 이와 관련한 세포의 변화를 관찰할 수 있어 질병유전자에 대한 연구도 활기를 띌 것으로 기대된다.

서울대 김진수 교수와 바이오 벤처 기업 툴젠 김석중 박사 공동 연구팀은 특정 염기서열을 인식해 절단할 수 있는 유전자 가위를 개발했다고 20일 발표했다.

인간게놈프로젝트 결과 2만여 개의 인간 유전자 염기서열이 규명되었으나 그 대부분의 기능은 아직 정확히 파악되지 못했다. 유전자 기능연구는 질병원인 파악과 생명현상 이해에 필수적이다.

유전자 기능연구를 위해 간섭 RNA(siRNA)를 주로 사용했으나 표적 외 유전자에 작용하거나 불완전하게 유전자를 억제하는 단점이 있었다. 이를 극복하기 위해 특정 유전자를 절단하여 돌연변이를 일으키는 유전자가위에 대한 연구가 진행돼 왔지만 정확성이 낮아 한계가 있었다.

연구팀은 2만여 개의 나머지 유전자를 손상하지 않으면서 원하는 특정유전자에만 작용하는 유전자 가위를 개발하고 이를 이용해 원하는 유전자가 제거된 인간배양세포를 만드는데 성공했다.

연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 여러 유전자에서 공통적으로 발견되는 염기서열을 배제하고 각각의 유전자마다 특징적으로 나타나는 고유한 40개 염기로 구성된 유전자가위의 표적서열을 추출해 냈다. 또 2만여개 유전자에 대한 유전자가위를 대량 생산하는 데도 성공했다.

김진수 교수는 "이번에 개발된 유전자가위 집합체는 각 인간 유전자의 기능 및 질병의 원인을 연구하는데 핵심적인 소재가 될 것"이라며 "유전자가위 기술은 향후 바이오·의료 관련 분야의 파급성이 큰 신기술로 지속적인 연구개발을 통해 유전자가위 원천기술을 확보하는 것이 매우 중요하다"고 말했다.

이번 연구결과는 네이처 자매지 '네이처 바이오테크놀로지(Nature Biotechnology)' 온라인판 17일자에 게재되었다.

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