김진수 교수팀, 유전자 가위 정확성 높이는 기술 개발

김진수 교수

아주경제 이한선 기자 = 국내연구진이 표적 DNA 염기서열만 선택적으로 잘라 교정하는 유전자 가위 기술을 개발했다.
 
미래창조과학부는 김진수 서울대학교 교수와 조승우, 김소정 학생이 DNA를 잘라 교정하는 유전자가위의 정확성을 높일 수 있는 방법을 개발했다고 20일 밝혔다.
 
연구 결과는 향후 유전자가위를 이용한 유전자 및 줄기세포 치료의 부작용을 줄이는데 기여할 것으로 기대된다.
 
유전자가위는 특정 염기서열을 인식해 절단하거나 교정하도록 고안된 인공제한효소로 유전자변이 유도 또는 유전자 수선에 사용한다.
 
이번 연구는 미래부와 한국연구재단이 추진하는 리더연구자지원사업 지원으로 수행돼 유전체 분야 국제학술지 지놈 리서치 온라인판 20일자에 게재됐다.
 
RNA 유전자가위는 유전자를 교정하는데 사용될 수 있지만 원하는 DNA 염기서열 이외 유사한 서열에서도 작용한다는 문제가 있었다.
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연구팀은 유사 DNA 염기서열에는 작용하지 않고 표적 DNA 염기서열만을 선택적으로 잘라 교정하는 유전자가위 기술을 개발했다.

의도하지 않은 DNA 염기서열을 자르게 되면 세포독성을 일으키거나 원하지 않는 염색체 변이를 유발할 수 있어 유전자가위의 정확성은 유전자가위의 임상적 응용을 위한 핵심과제다.
 
이 기술은 유전학 연구, 유전자 및 줄기세포 치료제 개발, 유전자 교정을 통한 고부가가치 농축산물 품종 개량 등에 활용할 수 있어 관련 연구에 활기를 불어넣을 것으로 기대된다.
 
연구 핵심은 RNA 유전자가위의 DNA 특이성을 결정하는 작은 RNA 분자인 가이드 RNA의 구조와 전달형태에 있다.
 
가이드 RNA만 교체하면 손쉽게 새로운 RNA 유전자가위를 만들 수 있어 생명과학 여러 분야에서 널리 사용되고 있다.
 
가이드 RNA 앞에 두개의 구아닌 염기를 추가하면 표적 염기서열에 대해서는 잘 작용하면서도 유사서열에는 작용하지 못해 절단의 정확성이 높아진다는 것을 연구팀은 알아냈다.
 
연구팀은 제1세대 유전자가위인 징크핑거뉴클리아제를 비롯, 제2세대 탈렌, 제3세대 RNA 유전자가위를 개발한데 이어 RNA 유전자가위의 정확성을 높여 주목받고 있다.
 
김 교수는 “이번 연구는 RNA 유전자가위의 정확도를 높여 의도치 않은 돌연변이를 막고 유전자를 정교하게 교정할 수 있는 방법을 제시했다”고 밝혔다.