메르스 등 진단키트 쉽고 값싸게 만든다

카이스트, 다양한 표적 DNA 분석 새로운 기술 내놓아

▲표적핵산에 의한 DNA 중합효소 활성 변화를 이용해 표적 핵산을 검출한 모식도.[사진제공=카이스트]

[아시아경제 정종오 기자] 다양한 표적 DNA를 분석할 수 있는 기술이 개발됐다. 이를 응용하면 중동호흡기증후군(메르스·MERS) 등 감염병에 대한 진단키트를 쉽고 값싸게 만들 수 있다.

카이스트(KAIST, 총장 강성모) 생명화학공학과 박현규 교수 연구팀이 특정 단백질이나 효소를 인식하는 물질인 압타머(Aptame : 표적 물질과 결합할 수 있는 특성을 가진 DNA)를 이용해 다양한 표적 DNA를 분석할 수 있는 기술을 내놓았다.

이 기술을 통해 메르스와 같은 신종 바이러스 병원균 감염 여부 등 다양한 유전자를 기존에 비해 값싸게 진단할 수 있을 것으로 기대된다. 기존의 분자 비콘(Molecular beacon) 프로브 기반 유전자 분석은 분석 대상인 표적 DNA가 변경되면 이에 대응하는 새로운 분자 비콘 프로브가 필요했다. 다양한 표적 DNA를 분석하는데 많은 비용이 필요하다는 한계가 있었다.

문제 해결을 위해 연구팀은 DNA 중합효소와 결합해 활성을 떨어트리는 압타머를 고안했다. 이를 역으로 이용해 표적 DNA가 존재하는 경우에만 압타머가 DNA 중합효소와 결합하지 않고 활성을 유지할 수 있게 조절하는 기술을 최초로 개발했다.

이번 기술 개발로 조절된 DNA 중합효소의 활성이 핵산 신장과 절단 반응을 일으키고 그 결과로 형광 프로브(TaqMan probe)의 형광신호 측정이 가능해졌다. 동일한 형광 프로브를 이용해 다양한 표적 DNA를 민감하게 검출할 수 있는 새로운 유전자 진단 기술 개발로 이어질 수 있다.

이 기술은 표적 DNA의 종류에 따라 새로운 프로브를 사용해야 했던 기존 기술과 달리 동일한 형광 프로브를 이용하기 때문에 다양한 표적핵산을 값싸고 손쉽게 검출할 수 있다. 기술을 응용하면 과거에 비해 여러 가지 다른 병원균의 감염 여부를 저렴하고 수월하게 파악할 수 있다

이번 연구결과는 영국왕립화학회가 발행하는 케미컬 커뮤니케이션즈(Chemical communications) 6월호 후면 표지논문으로 선정됐다.

박 교수는 "메르스처럼 새로운 병원체에 대한 진단 키트를 쉽게 제작할 수 있어 여러 병원균에 대해 신속히 대응할 수 있다"며 "앞으로 유전자 진단 분야에서 새 원천기술로 널리 활용될 것으로 기대된다"고 말했다.

정종오 기자 ikokid@asiae.co.kr