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DNA 나노 구조물로 그린 모나리자 미소

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2017년 12월 10일 18:00 프린트하기

[표지로읽는 과학-네이처]

 

네이처 제공
네이처 제공

이번주 네이처 표지는 천재 예술가 레오나르도 다빈치의 모나리자가 장식했다. 은은한 유화는 아니고 맨눈으로 관찰할 수 있을 정도로 크지도 않다. 2차원 DNA 나노 구조물을 이용해 8704개의 픽셀로 이뤄진 0.05㎛2(1㎛, 100만분의 1m) 캔버스 위에 재현했기 때문이다.

 

염색체의 구성요소인 DNA나 RNA 같은 핵산은 특정 기능을 갖는 분자기계처럼 나노 크기의 구조물을 만드는데 쓰인다. 구조생물학이나 생물물리학, 합성생물학 등에서 주로 연구하는 소재다. 미국 캘리포니아공대 생물공학과 루루 치엔 교수팀이 DNA를 패턴화해 각각의 가닥을 단계적으로 조립해 모나리자나 수탉과 같은 이미지를 만들었고 이 같은 방식으로 최대 0.5㎛2의 2차원 공간에 구조물을 구현하는 데 성공해 6일 학술지 네이처에 발표했다.

 

루루 교수는 “DNA 구조물이 약하고 눈으로 볼수 없을 정도로 매우 작아서 실제 생활에 적용하긴 아직 어렵다”며 “이를 확장할 수 있는 방법을 강구할 것”이라고 설명했다.

 

한편 하버드대 시스템생물학과 펜잉 박사팀도 같은 날 벽돌 모양으로 쪼갠 DNA 가닥을 쌓는 방식으로 3차원의 DNA 나노구조물을 만드는 데 성공해 그 연구 결과를 네이처에 실었다. 연구팀은 약 32개의 핵산 단위로 자른 DNA 조간 1만 개로 곰인형 모양의 구조물을 쌓았다.

 

펜잉 박사는 “벽돌쌓기 방식을 이용하면 향후 3차원 공간의 분자 캔버스에 더 큰 분자구조물을 구성할 수 있을 것”이라며 “생체 내에서 병을 진단하거나 치료에 활용할 수 있는 박테리아 크기의 미세 로봇 등을 만드는 데 유용할 것”이라고 전망했다.

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