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[표지로 읽는 과학] 농작물과 동물 유전자 편집 시대 주도하는 중국

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[표지로 읽는 과학] 농작물과 동물 유전자 편집 시대 주도하는 중국

2019.08.04 09:37
사이언스 제공
사이언스 제공

국제학술지 ‘사이언스’는 ‘크리스퍼 유전자 가위’로 유전자를 교정한 토마토 묘목의 모습을 2일자 표지로 실었다. 초록색의 토마토 묘목이 투명한 배양 접시 위에서 파릇파릇하게 자란 모습을 볼 수 있다.


크리스퍼 유전자 가위는 유전자의 특정 부위를 절단해 유전자를 교정하는 기술로, 길잡이 RNA와 DNA를 잘라내는 절단 효소(단백질)로 이뤄졌다. RNA가 목표 DNA 염기서열에 달라붙어 길잡이 역할을 하고 단백질이 DNA를 잘라내는 방식이다. 수년씩 걸리던 유전자 교정을 며칠로 줄일 수 있으며, 한번에 여러 유전자를 교정할 수도 있다. 에이즈와 혈우병 같은 유전질환 치료나 농작물 품질 개량에 쓰일 것으로 기대를 받고 있다. 


사이언스는 이번호에서 ‘중국의 크리스퍼 기술’을 주제로 중국의 유전자 교정 기술 상황을 집중적으로 짚었다. 중국은 여러 나라 중 크리스퍼 유전자 가위를 이용한 유전자 교정 기술 부문에서 가장 많은 시도를 하고 있다. 

 

카이시아 가오 중국과학원(CAS) 유전학 및 발전생물학연구소 책임연구원는 유전자 교정 기술을 이용한 작물 개발 분야의 세계적 권위자로 꼽힌다. 토마토, 옥수수, 밀, 쌀, 감자와 같은 주요 경제 작물들의 품질 향상과 관련된 연구개발(R&D)을 진행하고 있다. 세균 저항성을 높이고 당도를 높게 하며 신선도 오래 유지되는 것이 주 목적이다. 


가오 교수는 지난 2013년 작물과 관련된 유전자 교정 논문만 36편을 발표했다. 또 다른 세계적 유전학자인 다니엘 보이타스 미국 미네소타대 유전학과 교수는 “가오 교수는 크리스퍼 기술을 일찍 사용한 매우 뛰어난 세포 생물학자”라며 “성공가도를 달리고 있다”고 평가했다. 


작물 분야뿐 만 아니라 동물에 대한 유전자 편집 기술 적용도 활발히 진행 중이다. 지난 1월 쑨창 CAS 신경과학연구소 선임연구원 연구팀은 크리스퍼 유전자 가위를 이용해 ‘BMAL1’이라는 유전자를 제거한 긴꼬리원숭이 복제에 성공했다. BMAL1 유전자는 동물의 생체시계 작동에 영향을 주는 유전자다. BMAL1가 없을 경우 수면병 및 호르몬병, 우울증, 조현병과 같은 정신적 병증을 일으킨다. 연구팀이 BMAL1가 없는 원숭이 다섯 마리를 복제한 이유는 동일한 약제를 다른 용량으로 투여한 후 약의 효과를 정확하게 알아보기 위한 시도의 하나다. 


인간에게 이식할 돼지 장기를 얻기 위해 대형 돼지를 대상으로 유전자 교정 실험이 진행 중이며 개, 쥐, 토끼 등에 대한 실험도 한창이다. 지난해 말에는 허젠쿠이 중국 난팡과기대 전 교수가 크리스퍼 유전자 가위를 이용해 쌍둥이 아기의 유전자를 교정하는데 성공했다고 밝혔다. 허 교수의 인간 배아 유전자 교정은 당시 세계적으로 큰 논란을 일으켰고 지금까지 논란은 진행 형이다. 

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