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新 유전자 가위로 돌연변이 쥐 생산 첫 성공

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新 유전자 가위로 돌연변이 쥐 생산 첫 성공

2016.06.07 07:00
김진수 교수(왼쪽)와 이상욱 교수(오른쪽). 제공
김진수 교수(왼쪽)와 이상욱 교수(오른쪽). 제공
국내 연구진들이 새로운 유전자 교정 기술을 세계 최초로 동물에 적용하는 데 잇달아 성공했다.
 

김진수 기초과학연구원(IBS) 유전체교정연구단장(서울대 화학부 교수)팀과 이상욱 울산의대 교수팀은 각각 새 단백질 효소(Cpf1)를 이용한 유전자 가위로 돌연변이 쥐를 만들었다고 ‘네이처 바이오테크놀로지’ 7일자에 동시에 발표했다.
 

유전자 가위는 특정 효소를 이용해 유전자를 임의로 교정하는 기술을 뜻한다. 이 기술은 유전공학 혁명을 일으키면서 최근 빠르게 성장하고 있다. 동물실험을 넘어 의학, 농업까지 광범위하게 이용되고 있는 것이다. 실례로 영국 로슬린 연구소 연구진은 유전자 가위 기술로 바이러스성 질환에 강한 돼지를 만드는 데 성공했다.
 

지금까지 유전자 가위 기술은 주로 ‘Cas9’이라는 단백질 효소를 사용해 특정 유전자를 잘라냈다. 하지만 Cas9은 의도하지 않은 부분까지 절단하는 경우가 많았다. 지난해 발견된 단백질 효소 ‘Cpf1’이 새로운 유전자 가위 기술의 대안으로 떠올랐지만 지금까지 정확성이 입증되지 않았다.
 

국내 연구진의 성과는 Cpf1을 이용한 유전자 가위 기술의 실효성을 입증했다는 데 있다. 김 단장팀은 털이 자라지 않는 쥐와 하얀 털이 자라는 쥐를 제작했다. 인간 염기서열 32억 개 가운데 원하는 위치만 정확히 자르고 원하지 않는 위치는 한 군데도 자르지 않았다. 또 미세한 주사기를 이용해 유전자 가위를 집어넣던 기존 방식 대신 전기 충격을 이용해 실험 시간을 5분으로 줄이는 데도 성공했다.
 

김 단장은 “새로운 유전자 가위는 정확성이 뛰어나고 기존 유전자 가위보다 제작비용이 저렴하다”고 말했다.
 

이 교수팀은 새로운 유전자 가위를 이용해 암에 잘 걸리는 생쥐를 개발했다. 쥐 수정란에 Cpf1 유전자 가위를 넣어 암 억제 유전자를 잘라낸 뒤 대리모에게 이식하자 새끼 쥐의 70% 이상이 암에 잘 걸리는 쥐가 됐다.
 

이 교수는 “새로운 유전자 가위는 목표한 곳이 아닌 부위를 공격하는 ‘독성 효과’가 거의 없어 생산력이 높다”며 “다양한 동물의 유전자를 교정해 인간의 질병 연구나 신약 개발에 활용할 수 있을 것”이라고 말했다.

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