생명연, 신규 유전자 가위 성능·정확성 첫 입증

글자 작게 글자 크게 인쇄하기
Cpf1 시토신 염기교정 유전자가위와 Cpf1 유전자 가위의 비표적 위치 비교
<Cpf1 시토신 염기교정 유전자가위와 Cpf1 유전자 가위의 비표적 위치 비교>

국내 연구진이 DNA 염기 하나만을 바꾸는 유전체 교정 도구 'Cpf1 기반 염기교정 유전자 가위(이하 염기교정 유전자 가위)' 정확성을 최초로 입증했다. 이를 활용한 유전자 교정기법이 유전자치료 등에 널리 사용될 것으로 기대된다.

한국생명공학연구원(원장 김장성) 김대식 유전체교정연구센터 박사팀이 김진수 기초과학연구원(IBS) 유전체 교정 연구단 수석연구위원팀과 공동 연구를 수행했다.

DNA는 네 개 염기로 구성돼 있다. 아데닌(A), 티민(T), 시토신(C), 구아닌(G) 염기는 서로 쌍을 이뤄 순서를 만드는데 3개의 염기를 조합해 코돈(Codon)으로 유전 정보를 저장한다. 단일 염기 하나만 잘못돼도 심각한 병을 초래한다.

질환을 치료하기 위해 크리스퍼 유전자가위(CRISPR/Cas9·CRISPR/Cpf1)를 사용하는 연구가 많이 진행됐다. 그러나 DNA 염기서열을 잘라 유전자가 작동을 하지 못하게 하는 일은 가능해도, 특정 염기를 바꾸는 것에는 어려움이 있었다.

이를 보완하기 위해 염기교정 유전자 가위(Cpf1 시토신 염기교정 유전자가위)가 개발됐으나 표적 위치에 정확히 작동하는지는 알려지지 않았다.

연구진은 자체 개발한 절단 유전체 분석 기법으로 유전체 전체 수준에서 염기교정 유전자가위가 비표적 위치에서 오작동하는 위치를 확인, 그 정확성을 규명했다.

Cpf1 시토신 염기교정 유전자가위를 구성하는 탈아미노효소에 변이를 줌으로써 정확성이 더 높은 크리스퍼 염기교정 유전자가위를 제작했고, 성능을 확인했다.

김대식 박사는 “염기교정 유전자가위 DNA에서 오작동이 일어나는 위치가 유전자가위와 다른 것을 확인했다”며 “향후 이 기술은 유전자 및 줄기세포 치료제 개발, 고부가가치 농축산물 품종 개량 등 널리 활용될 것”이라고 밝혔다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com