김진수 기초과학연 연구단장팀
국내 연구진이 차세대 유전체 교정 기술로 주목받는 '신형 크리스퍼 Cpf1 유전자 가위'를 사용해 생쥐 배아의 유전자를 교정하는 데 처음 성공했다. 또 이 유전자 가위가 기존 유전자 가위인 '크리스퍼 Cas9'에 비해 정확성이 높다는 사실을 밝혀냈다.
김진수 기초과학연구원 유전체교정연구단장(사진)팀은 크리스퍼 Cpf1 유전자 가위를 동물 유전자 교정에 적용, 특정 유전자가 변이된 돌연변이 생쥐를 만드는 데 성공했다고 6일 밝혔다.
유전자 가위는 인간과 동식물 세포의 특정 염기서열을 인지해 해당 부위 DNA를 절단하는 효소로, 유전체 교정에 쓰인다. 최근 과학계에서 가장 많이 활용되는 유전자 가위는 크리스퍼 Cas9로, Cas9는 특정 DNA 염기를 잘라내는 효소이다. 지난해 미 MIT대 펑 장 교수는 Cas9을 대신할 절단 효소를 찾던 중 RNA 길이가 짧아 제작이 쉬운 Cpf1 단백질을 찾아 크리스퍼 RNA와 혼합해 '크리스퍼 Cpf1 유전자 가위'를 개발했다.
연구팀은 크리스퍼 Cpf1 유전자 가위와 전기충격 방법을 활용, 생쥐 면역체계에 관여하는 전사인자와 백색증에 관여하는 유전자 교정을 시도, 돌연변이 생쥐를 만드는 데 성공했다. 기존 미세 주사방법이 아닌 전기충격 방법을 이용해 유전자 가위를 대량의 배아에 한 번에 주입함으로써 효율을 높인 것. 교정된 유전자를 유전체 시퀀싱으로 확인한 결과, 표적 위치에만 정확하게 유전자 변이가 된 것을 확인했다. 연구팀은 향후 소, 돼지 등 가축 유전자 교정에 활용될 것으로 기대하고 있다.
연구팀은 크리스퍼 Cpf1 유전자 가위가 기존 크리스퍼 Cas9 유전자 가위보다 교정 정확성이 뛰어나다는 사실도 밝혀냈다. 그동안 크리스퍼 Cpf1 유전자 가위는 표적 위치를 정확히 자르는지, 비표적 위치에 오작동하지 않는지 알려지지 않았다.
연구팀은 유전자 가위로 잘린 위치를 구별하는 '절단 유전체 시퀀싱' 기법을 이용, 크리스퍼 Cpf1 유전자 가위가 크리스퍼 Cas9 유전자 가위보다 비표적 위치를 절단한 경우가 훨씬 적다는 것을 확인했다.
이 연구결과는 생명과학 및 화학분야 국제 학술지 '네이처 바이오테크놀로지' 7일자 온라인판에 실렸다.
대전=이준기기자 bongchu@
[ 저작권자 ⓒ디지털타임스, 무단 전재 및 재배포 금지 ]
