국내연구진, 유전자 교정기법 '염기교정 가위' 정확성 규명

IBS, 절단 유전체 시퀀싱 기법 활용…인간 유전체 32억 개 중 평균 60곳 변이

아데닌 염기교정 가위 개념 및 작동 원리

[아시아경제 김철현 기자] 최신 유전자 교정기법인 '염기교정 가위'를 한 단계 더 발전시킬 방법이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 기초과학연구원(IBS, 원장 김두철)은 유전체 교정 연구단이 DNA 염기 중 아데닌 염기만 바꾸는 '아데닌 염기교정 유전자가위'의 정확성을 규명하고, 이를 증대시킬 방법을 찾았다고 5일 밝혔다. 이번 연구는 생명공학 분야의 권위 있는 학술지 '네이처 바이오테크놀로지'에 이날 새벽 1시(한국시간) 게재됐다.

연구진에 따르면 생명체에 관한 모든 정보를 담은 DNA는 네 개의 염기가 서로 쌍(아데닌-티민, 시토신-구아닌)을 이뤄 만든 서열로 구성돼 있다. 염기교정 가위는 단일 염기 하나만을 바꿀 수 있는데 2017년 학계에 보고된 아데닌 염기교정 가위는 아데닌을 구아닌으로 바꾼다. 염기교정 가위는 난치성 유전질환 연구와 치료에 진전을 가져올 도구로 주목받고 있다. 대부분의 유전질환이 단일 염기의 문제로 발생하기 때문이다. 하지만 유전자 교정기법으로 활용되려면 정확성 규명이 선행돼야만 한다.

IBS 연구진은 인간 유전체 DNA에 유전자가위를 처리한 뒤, 처리 전과 후를 비교하는 '절단 유전체 시퀀싱 기법'을 변형해 정확성을 파악했다. 기존에는 DNA 두 가닥 절단이 유도돼야 했기에 이번 연구에서는 한 가닥만 자르는 염기교정 가위에서도 작동할 수 있도록 특정 효소를 추가했다. 실험 결과, 아데닌 염기교정 가위는 인간 유전체 32억 개 중 평균 60곳에만 변이를 일으키는 것을 확인할 수 있었다. 더 나아가 연구진은 아데닌 염기교정 가위의 정확성을 높이는 방법을 다양하게 제시했다.

연구진은 "염기교정 가위의 정확성이 입증된 만큼 앞으로 이를 활용해 단일 염기 변이를 유도하거나 교정해야 하는 유전자 및 줄기세포 치료제 개발, 고부가가치 농축산물 품종 개량 등에 널리 활용될 것으로 기대된다"고 설명했다.

김철현 기자 kch@asiae.co.kr