국내 연구진이 10분 이내로 DNA 나노구조를 형성하는 방법을 개발했다.
윤태영 KAIST 교수(물리학과)팀은 자기집게를 이용해 DNA 나노구조의 형성을 유도하면서 실시간으로 관측할 수 있는 기술을 개발했다고 29일 밝혔다.
2006년 개발된 오리가미 기술은 여러 개의 짧은 '스테이플러' DNA들을 종이접기하듯 접어서 임의의 형태를 갖는 DNA 나노구조를 만드는 방법으로, 수십 시간이 걸리는 열처리 과정을 여러 번 반복해 최적의 조건을 찾아야 했다.
하지만 윤 교수팀은 단분자 자기집게를 이용해 DNA 분자에 역학적 힘을 가하면서 10분 이내로 DNA 나노구조를 만드는데 성공했다.
기존 기술은 열을 가해 긴 뼈대 DNA의 내부구조가 풀리게 한 반면, 연구팀은 긴 뼈대 DNA의 한쪽을 유리 표면에 부착하고 다른 쪽에 자성체를 부착한 뒤 자기력을 이용해 잡아당겨 뼈대 DNA의 내부구조를 풀어냈다.
이렇게 뼈대 DNA의 내부구조를 풀어내면 숨겨져 있던 반응부위들이 상온에서 드러나기 때문에 열처리 과정과는 달리 스테이플러 DNA들이 1분 안에 빠르게 붙을 수 있다. 스테이플러 DNA들이 모두 붙은 뒤 자기력을 제거하면 자가조립과정을 통해 하나의 스테이플러 DNA가 뼈대 DNA의 여러 부분에 붙은 채 구조가 접히게 된다.
윤태영 교수는 "열처리 방법에서는 DNA들의 반응이 동시에 섞여서 일어나기 때문에 어떤 온도에서 어떤 반응이 일어나는지 구분할 수 없었지만 이 기술에서는 DNA 나노구조형성과 관측이 동시에 가능하다"며 "이 기술을 이용하면 더욱 고도로 프로그램된 DNA 나노구조의 형성이 가능할 것"이라고 덧붙였다.
연구결과는 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)' 4일자 온라인판에 게재됐다.
백나영기자 100na@dt.co.kr
윤태영 KAIST 교수(물리학과)팀은 자기집게를 이용해 DNA 나노구조의 형성을 유도하면서 실시간으로 관측할 수 있는 기술을 개발했다고 29일 밝혔다.
2006년 개발된 오리가미 기술은 여러 개의 짧은 '스테이플러' DNA들을 종이접기하듯 접어서 임의의 형태를 갖는 DNA 나노구조를 만드는 방법으로, 수십 시간이 걸리는 열처리 과정을 여러 번 반복해 최적의 조건을 찾아야 했다.
하지만 윤 교수팀은 단분자 자기집게를 이용해 DNA 분자에 역학적 힘을 가하면서 10분 이내로 DNA 나노구조를 만드는데 성공했다.
기존 기술은 열을 가해 긴 뼈대 DNA의 내부구조가 풀리게 한 반면, 연구팀은 긴 뼈대 DNA의 한쪽을 유리 표면에 부착하고 다른 쪽에 자성체를 부착한 뒤 자기력을 이용해 잡아당겨 뼈대 DNA의 내부구조를 풀어냈다.
이렇게 뼈대 DNA의 내부구조를 풀어내면 숨겨져 있던 반응부위들이 상온에서 드러나기 때문에 열처리 과정과는 달리 스테이플러 DNA들이 1분 안에 빠르게 붙을 수 있다. 스테이플러 DNA들이 모두 붙은 뒤 자기력을 제거하면 자가조립과정을 통해 하나의 스테이플러 DNA가 뼈대 DNA의 여러 부분에 붙은 채 구조가 접히게 된다.
윤태영 교수는 "열처리 방법에서는 DNA들의 반응이 동시에 섞여서 일어나기 때문에 어떤 온도에서 어떤 반응이 일어나는지 구분할 수 없었지만 이 기술에서는 DNA 나노구조형성과 관측이 동시에 가능하다"며 "이 기술을 이용하면 더욱 고도로 프로그램된 DNA 나노구조의 형성이 가능할 것"이라고 덧붙였다.
연구결과는 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)' 4일자 온라인판에 게재됐다.
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