탄수 흡수력 높인 미생물 나올까…광합성 미생물 유전자 가위 개발 작성일 03-18 151 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="2ID6TfqyMj"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="7e5c28be7192539638c0ab659b0ee845afe62b4674e38fa6b64ed7a791b8652c" dmcf-pid="VCwPy4BWnN" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="국내 연구진이 광합성 미생물의 유전자를 교정하는 유전자가위 기술을 개발했다. 게티이미지뱅크" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202503/18/dongascience/20250318120026257smjf.jpg" data-org-width="648" dmcf-mid="9gM3j1WAiA" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202503/18/dongascience/20250318120026257smjf.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 국내 연구진이 광합성 미생물의 유전자를 교정하는 유전자가위 기술을 개발했다. 게티이미지뱅크 </figcaption> </figure> <p contents-hash="796dc9574cc54d36b0be896724a28439504008efd2fed4a40c9ed0db854d90ac" dmcf-pid="fhrQW8bYea" dmcf-ptype="general">국내 연구진이 광합성 미생물의 유전자를 교정하는 유전자가위 기술을 개발했다. 이산화탄소 흡수 능력을 극대화한 광합성 미생물을 개발해 탄소저감 기술 실현을 앞당길 것으로 기대된다. </p> <p contents-hash="14f3f878abfa322df0741bcd4c1c6d2f49ae3a14044ff2a64b8bfb3ef0141057" dmcf-pid="4lmxY6KGRg" dmcf-ptype="general">한국생명공학연구원(생명연)은 김희식 세포공장연구센터장 연구팀이 크리스퍼 단백질의 핵내 정밀 유도를 통해 광합성 미생물의 유전자 교정 빈도를 10배 이상 크게 향상시킬 수 있는 유전자가위 기술을 개발했다고 18일 밝혔다. </p> <p contents-hash="1b8168c9d5f19cea372011a54e6d8c414ab30df23cc41350721c30d10fed8503" dmcf-pid="8SsMGP9HMo" dmcf-ptype="general">흔히 미세조류로 알려져 있는 광합성 미생물은 기후 변화의 주범인 이산화탄소를 빠르게 흡수하는 동시에 다양한 유용 물질을 생산할 수 있어 탄소 감축 기술의 핵심 플랫폼이자 지속 가능한 차세대 생물자원으로서 주목받는다. 특히 생태계에서 탄소 포집과 기후 완화에 중요한 역할을 하고 있는 광합성 미생물을 활용하는 기술 개발에 대한 관심이 높다. </p> <p contents-hash="3331a6e494dca1b350b49c890a3310eec3a940fc042c3958453e5ad4a2aafa32" dmcf-pid="6Yli1e8tdL" dmcf-ptype="general">광합성 미생물을 탄소감축에 효과적으로 이용하려면 유전자가위라 불리는 크리스퍼 유전자가위(CRISPR-Cas9)를 활용해 정밀하게 유전자를 교정하여 이산화탄소 흡수 능력을 극대화시켜야 한다. 하지만 기존의 유전자 가위 기술은 광합성 미생물의 핵 내부로 들어가기 어려워 유전자 교정기술에 있어 유전자가위의 활용도가 극히 낮아 광합성 미생물의 탄소감축 활용에 큰 걸림돌로 작용했다. </p> <p contents-hash="d2bc0c8514b25b64ee63c38e58f8293c0a2557a2dcc0e7d7f1225458387cf568" dmcf-pid="PGSntd6FLn" dmcf-ptype="general">연구팀은 낮은 유전자가위 전달 효율을 해결하기 위해 자연모방기술을 활용하는 방법을 고안했다. 특정 생물에게 자신의 유전 정보를 자유롭게 전달할 수 있는 토양 미생물 '아그로박테리움'을 활용했다. </p> <p contents-hash="f51f5e0d203cff102b4cd29455a32f17818863c6c91d3fa8a49a0498bb47b995" dmcf-pid="QHvLFJP3ei" dmcf-ptype="general">연구팀은 아그로박테리움이 자신의 유전 정보를 핵 내부로 전달하는 과정에서 핵위치 신호(NLS)가 핵심적인 역할을 한다는 사실에 착안했다. 크리스퍼 유전자가위로 사용되는 '크리스퍼 Cas9 단백질'에 NLS을 이식한 ‘DN Cas9’ 단백질을 개발했다. </p> <p contents-hash="67736925412e389c861ec64529d3570f2615ca04e41a6101148c6a7e158d1759" dmcf-pid="xXTo3iQ0nJ" dmcf-ptype="general">연구팀은 DN Cas9를 사용해 광합성 미생물인 클라미도모나스 레인하티의 유전자 교정 실험에서 기존 유전자가위보다 정밀하게 핵 내부에 단백질을 다량으로 축적할 수 있게 했다. 유전자 교정 빈도 수치가 기존에 비해 10배 이상 향상됐다. </p> <p contents-hash="c0c2be0f4743f8bdbdb08bbbf9d545c2b422a8052d51f8bbef9b53127e391278" dmcf-pid="yJQtaZTNid" dmcf-ptype="general">연구팀은 다른 광합성 미생물에도 해당 기술로 유전자 교정 빈도를 향상시키는 데 성공해 DN Cas9이 범용적으로 활용될 수 있다는 점도 확인했다. </p> <p contents-hash="946c7f1f9b9b48aa6d505f0b6b0a62c0d1b2980194aeefd320c24a3c399864bb" dmcf-pid="WixFN5yjie" dmcf-ptype="general">김 센터장은 “연구는 전 세계 최초로 유전자 교정 대상 생물의 핵 내부 물질 전달 원리를 활용하여 유전자가위 기술을 개발한 것"이라며 "광합성 미생물의 낮은 유전자 교정 효율이라는 큰 장애물을 넘는 데 필요한 핵심 기술로 광합성 미생물 기반 탄소저감 기술의 실현을 앞당기는데 중추적인 역할을 할 것으로 기대된다”라고 밝혔다.</p> <p contents-hash="e311921529457e178978594b5aaea50d994ef3c9de17974bde9574207a623b02" dmcf-pid="YnM3j1WAnR" dmcf-ptype="general">연구성과는 미국국립과학원회보(PNAS) 3일자 온라인 판에 게재됐다. </p> <p contents-hash="107e915b1cd5c39a871615cdeff1a3b561071a2eeae736be744f2dfe2b68ec85" dmcf-pid="GLR0AtYcdM" dmcf-ptype="general"><참고자료><br> -https://doi.org/10.1073/pnas.2415072122<br> </p> <p contents-hash="d550e1c6b33d7a2973020b69d0107aec9e0ea120d41d948feff698d578001694" dmcf-pid="HoepcFGkix" dmcf-ptype="general">[이채린 기자 rini113@donga.com]</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 "투명한 운영 체계 마련…한림원 명예 회복할 것" 03-18 다음 당구여제 김가영 ‘왕중왕전’도 제패…7연속 우승, 통산 14승 달성 03-18 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
