세균에서 발견된 효소, 수십 년 DNA 합성 원리 뒤흔든다…생물학 교과서 다시 쓰나 작성일 04-17 36 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="ukeb6HnQJ4"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="6d8df975b7a877157ce46a6a2d9df4e383cc60266cce91e9faa719a122d8eb70" dmcf-pid="7EdKPXLxJf" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="수십 년간 정설로 굳어온 DNA 합성 원리를 뒤흔드는 효소가 세균에서 발견됐다. geralt(wikimedia) 제공." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202604/17/dongascience/20260417154734418lyzy.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="Uh1CYo0He8" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202604/17/dongascience/20260417154734418lyzy.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 수십 년간 정설로 굳어온 DNA 합성 원리를 뒤흔드는 효소가 세균에서 발견됐다. geralt(wikimedia) 제공. </figcaption> </figure> <p contents-hash="0d5addfb0e070e5cc9daeecea89f94ec98a5063140a1b1bfdcd80c0fe97d9a61" dmcf-pid="zDJ9QZoMnV" dmcf-ptype="general">수십 년간 생물학 교과서를 지배해온 DNA 합성 원리가 흔들릴 가능성이 제기됐다. 새 DNA를 만들려면 반드시 DNA나 RNA 가닥을 틀(주형·template)로 써야 한다는 기존 원칙과 달리 단백질 구조 자체를 틀 삼아 DNA를 합성하는 효소가 세균에서 발견됐다.</p> <p contents-hash="f9ee7b64306242480b9b58bea067fac6a76ac1a0a15519cd5f91536f081eb667" dmcf-pid="qwi2x5gRR2" dmcf-ptype="general"> 미국 스탠퍼드대 연구팀은 단백질을 주형으로 DNA를 합성하는 세균 효소를 확인하고 연구 결과를 16일(현지시간) 국제학술지 '사이언스'에 발표했다.</p> <p contents-hash="f8168e3e52d03fa443c192f3799e671dc4f7c2fb2140d9933c51ca7b1bea979e" dmcf-pid="BrnVM1aeM9" dmcf-ptype="general">기존 DNA 합성에서는 DNA나 RNA 가닥이 틀 역할을 맡는다. DNA 중합효소가 원본 가닥을 따라 읽으며 맞는 염기를 하나씩 이어 붙여 새 DNA를 만드는 방식이다. RNA를 틀로 DNA를 만드는 역전사 과정도 같은 원리를 따른다.</p> <p contents-hash="ba4c71955d535b6dc050d8349faacf80925fa0789640364661c37bf43290f047" dmcf-pid="bCNPipkLMK" dmcf-ptype="general">연구팀은 세균의 바이러스 방어 기전을 분석하는 과정에서 기존 규칙을 벗어난 'DRT3' 방어 시스템을 발견했다. DRT3는 두 종류의 역전사효소와 RNA로 구성된 복합체로 두 역전사효소가 서로 다른 방식으로 방어용 DNA를 합성한다.</p> <p contents-hash="75e8b2d42e1df7e656fcdb89e19aa091b4f9f9afdb554cd39015954536fb9052" dmcf-pid="KhjQnUEoeb" dmcf-ptype="general">하나의 효소는 기존 원리대로 RNA를 주형으로 단일 가닥 DNA를 합성한다. 나머지 효소(Drt3b)는 핵산 가닥 주형 없이 DNA를 만든다. Drt3b는 활성부위의 아미노산(단백질 구성 요소)이 RNA 주형처럼 기능해 DNA 가닥을 합성하는 방식으로 작동한다. 단백질 구조 자체가 DNA 설계도 역할을 대신하는 셈이다. 연구팀은 DRT3가 여러 세균에서 발견된 만큼 이 새로운 합성 방식이 드문 예외가 아니라 보편적 과정일 가능성을 제시했다.</p> <p contents-hash="0720c7043045afadefcefcb5400d9ff5f7848a721398937931e196d5b74ba2f1" dmcf-pid="9lAxLuDgJB" dmcf-ptype="general"> DRT3가 실제로 어떻게 세균을 감염시키는 바이러스인 '박테리오파지'를 억제하는지는 아직 밝혀지지 않았다. 연구팀은 DRT3이 만든 DNA가 바이러스 일부를 붙잡아 활동을 막는 '분자 스펀지' 역할을 하거나 다른 면역 반응을 유도할 가능성을 제시했다.</p> <p contents-hash="62227a01d70bd9cc77706030cca20ed5c665869514b94a53c91b1e168653e2e4" dmcf-pid="2ScMo7wadq" dmcf-ptype="general">연구팀은 DRT3를 CRISPR 기술(유전자 가위)처럼 새로운 생명공학 도구로 활용하는 것도 기대한다고 밝혔다. CRISPR 기술 역시 세균 방어 시스템에서 출발한 유전자 편집 기술이다. DRT3는 DNA 합성에 필요한 기능을 단일 복합체에 모두 갖춰 추가 장치나 물질이 필요 없고 특정 서열의 DNA를 생성할 수 있다는 장점이 있다. DRT3를 조작하는 법을 알아낸다면 원하는 염기서열을 만드는 기술 개발이 가능하다고 설명했다.</p> <p contents-hash="fbe7bdec03776bc66b3bc76847ce2db1f9ff9ccee5c28156916a19e34900a4fb" dmcf-pid="VvkRgzrNnz" dmcf-ptype="general"> 필립 크란주쉬 미국 하버드의대 미생물학 교수는 "획기적인 발견"이라고 평가했다. 아디 밀만 미국 매사추세츠공대(MIT) 생명공학 박사후연구원은 "생명정보가 핵산에서 단백질 방향으로 흐른다는 기존 개념에 변화가 생겼다"고 덧붙였다.</p> <p contents-hash="a46d3dfe476281e57f041b1310f6e23be5ebf0ef25431f07e21a7e9bf709ca83" dmcf-pid="fTEeaqmjn7" dmcf-ptype="general"> 연구를 이끈 알렉스 가오 미국 스탠퍼드대 교수는 "미생물 세계에 아직 밝혀지지 않은 생화학 반응이 많다는 의미"라며 추가 발견에 대한 기대감을 나타냈다. </p> <p contents-hash="e7e46d0539f3fa34bc70b955a1c130eeb20741a0a08f331036239d104406d4a2" dmcf-pid="4yDdNBsARu" dmcf-ptype="general"> <참고 자료><br> doi.org/10.1126/science.aed1656</p> <p contents-hash="64786dde128eed0c973d017629e106422098377198c746fc8e21fef6815d2b44" dmcf-pid="8WwJjbOceU" dmcf-ptype="general">[조가현 기자,문혜원 인턴기자 gahyun@donga.com,moony@donga.com]</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 AI, 서비스 넘어 ‘인프라·교육·데이터’ 영역으로 확장 04-17 다음 [비즈톡톡] “이젠 AI가 칩 설계도 그린다”… 엔비디아, 개발기간 300분의 1 단축 04-17 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
