“DNA 합성 성공률 확 높였다” 생명硏, ‘유전자가위’ 편집기술 개발 작성일 04-24 127 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">- 크리스퍼 유전자가위 다중 유전체 편집 효율 향상<br>- 의료·산업용 균주 개발에 적용 가능할 것으로 기대</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="xlTHewyjGF"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="1a83525975139794c3faaf759436172bc27936f636d9dbe7c283ef3292f770e6" dmcf-pid="y8QdGBxpGt" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="이번 연구를 수행한 이대희(왼쪽 끝) 박사 연구팀.[한국생명공학연구원 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202504/24/ned/20250424092624022lqxm.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="P2mhfgsdG0" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202504/24/ned/20250424092624022lqxm.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 이번 연구를 수행한 이대희(왼쪽 끝) 박사 연구팀.[한국생명공학연구원 제공] </figcaption> </figure> <p contents-hash="1bb0b5721f906fad210e3e31d960ea08df478c1baddebfe088f6403cdbdefaba" dmcf-pid="WQRnZ9e7X1" dmcf-ptype="general">[헤럴드경제=구본혁 기자] 크리스퍼(CRISPR) 유전자가위 기술은 특정 유전자만 정확하게 골라내어 편집할 수 있는 높은 정밀도를 가지고 있어 생명공학 분야의 혁신적인 기술로 주목받고 있다.</p> <p contents-hash="ae1ba97ac1733c25999af27b499579488700d09d4f13aafbcd57822cae0c63b2" dmcf-pid="YxeL52dzH5" dmcf-ptype="general">크리스퍼 기반 유전자 편집 기술을 이용해 여러 유전자를 동시에 편집할 경우 카스(Cas) 단백질이 해당 유전자들에게 도달하도록 가이드 역할을 하는 sgRNA(single-guide RNA)를 편집하고자 하는 유전자 개수만큼 반복해서 배열해야 한다.</p> <p contents-hash="82345e79670cdfc713fe00b88989ab1911e25153a4e5175b186395a5feac6dda" dmcf-pid="GMdo1VJqYZ" dmcf-ptype="general">하지만 해당 sgRNA들의 서열이 매우 유사하여 반복적으로 배열할 경우 DNA 합성 실패, 플라스미드 불안정성, 재조합 오류 등이 빈번하게 발생하는 한계점을 갖고 있다.</p> <p contents-hash="ff0eec7f1cb8a50d15df4e20cc8e08768e10d1d2e2e75e5ddbd90ee1197b9837" dmcf-pid="HRJgtfiBGX" dmcf-ptype="general">한국생명공학연구원 합성생물학연구센터 이대희 박사 연구팀은 합성생물학 기술을 바탕으로 새로운 sgRNA 배열 방식을 개발하여 유전자 편집의 효율성과 안정성을 크게 높이고 기존 병목 현상을 해결할 수 있는 고효율 다중 유전자 편집 기술을 개발했다고 밝혔다.</p> <p contents-hash="b32c2edf21a765eedaddb52905f6ee67198251e8c0e17ced425cb881be6fbb93" dmcf-pid="XeiaF4nb5H" dmcf-ptype="general">연구팀은 외부의 유도물질 없이도 스스로 RNA를 절단할 수 있고, 주변 유전자의 영향을 받지 않으면서도 정확하고 안정적으로 sgRNA를 발현할 수 있는 리보자임(RiboJ) 기술을 활용했다. 이를 통해 여러 개의 sgRNA를 효율적으로 처리하는 RAMBE 시스템과 반복되는 유전자를 서열 없이 배열할 수 있는 NR(Non-Repetitive)-RAMBE 시스템을 개발했다.</p> <p contents-hash="1cce629bcdffab849eaf357487f8f45570843196b9cce00b26a88b7886963a55" dmcf-pid="ZdnN38LK5G" dmcf-ptype="general">이 기술을 대장균에 적용해 실험한 결과 한 번에 6개 이상의 유전자를 동시에 편집할 수 있어 부티르산 생산량을 최대 7배 증가시켰으며, 아세트산 소비도 조절하여 전체 대사경로 최적화에도 성공했다.</p> <p contents-hash="b965e217c2acbdb78a027e722f618929dac1ff6ed1a9b3cdf65560b62a1c0d4f" dmcf-pid="5JLj06o91Y" dmcf-ptype="general">연구에 사용된 균주는 사람의 장내 환경과 유사한 조건에서도 잘 자라는 프로바이오틱스 활용 대장균(E. coli Nissle 1917)으로 산소가 매우 적은 환경에서도 안정적인 생산성과 편집 효율을 보여 실용화 가능성을 높였다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="cab98f589aaa801592b30f88381415edcac3dfecbe3f98f18bd5a718d997e3e5" dmcf-pid="1ioApPg2HW" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="유전자가위.[게티이미지뱅크]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202504/24/ned/20250424092624711kydj.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="QmHtLIXD13" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202504/24/ned/20250424092624711kydj.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 유전자가위.[게티이미지뱅크] </figcaption> </figure> <p contents-hash="7900e2b6ba1d045a5e8945cb10825e0da2a03144501fc04f6feda5fa61965485" dmcf-pid="tngcUQaVYy" dmcf-ptype="general">특히 NR-RAMBE 시스템은 기존 RAMBE보다 더욱 진화된 방식으로 sgRNA의 반복 서열이 제거되어 DNA 합성과 조립 과정이 훨씬 단순해졌고, 유전자 합성의 복잡성이 약 7배 줄어 유전자 편집의 실패율도 대폭 감소했다.</p> <p contents-hash="7189f9022a6fd1201e66f1e0c136dd0b99b2fe836623d992afdf5e1b6275b1a1" dmcf-pid="FOhyQclo5T" dmcf-ptype="general">주목할 점은 유전자를 동시에 6개까지 편집했음에도 기존 시스템과 비슷한 수준의 높은 편집 효율을 보여줬다는 것이다.</p> <p contents-hash="6099f7b3e64cf0e8ec3fefeb6c1ff3795b38a9eeae36847410713749b7afdc10" dmcf-pid="3IlWxkSg1v" dmcf-ptype="general">이번에 개발한 NR-RAMBE 기술은 sgRNA를 코딩하는 DNA를 안정적으로 합성할 수 있어 바이오파운드리(유전자 설계부터 합성, 검증까지 자동화하는 시스템)와 같은 첨단 유전체 기술에 적합하며, 다양한 의료용, 산업용 미생물 개발에도 폭넓게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.</p> <p contents-hash="e3fa773195263874539337ff14321c185d31e602612ac96e23775b74b8ccb1b2" dmcf-pid="0CSYMEva5S" dmcf-ptype="general">이대희 박사는 “크리스퍼 유전자가위를 이용해 여러 개의 유전자를 동시에 편집할 때 가장 문제가 되었던 sgRNA의 합성과 배열 문제를 합성생물학 기술을 이용해 해결했다는 점에서 큰 의미가 있다”라고 밝혔다.</p> <p contents-hash="993d43f78526ee1bff37c478bad2c5b0fda9cf8b1ef3e71fd0146bc40c85e36b" dmcf-pid="phvGRDTNZl" dmcf-ptype="general">이번 연구결과는 합성생물학 분야 국제학술지 ‘케미컬 엔지니어링 저널’에 4월 7일 온라인 판에 게재됐다.</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 헤럴드경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 강남, 유튜브 100만 넘었지만…"이상화 재산 나보다 5배 많아" 04-24 다음 "집·회사에도 AI 융합"…SKT, 월드IT쇼서 '일상 속 AI' 선보인다 04-24 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
