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한양대·IBS 연구진 '네이처 바이오테크놀로지'에 발표

(서울=연합뉴스) 신선미 기자 = 국내 연구진이 유전물질인 DNA(디옥시리보핵산)에서 아데닌(A) 염기 하나만 콕 집어 바꾸는 교정 도구인 '아데닌 염기교정 유전자가위'(Adenine Base Editor)의 새로운 기능을 확인했다.

배상수 한양대 화학과 교수팀은 김진수 기초과학연구원(IBS) 유전체 교정 연구단장팀과 함께 아데닌 염기교정 유전자가위가 특정 위치에서는 시토신(C) 염기도 바꿀 수 있음을 입증했다고 24일 밝혔다. 연구 성과는 이날 국제학술지 '네이처 바이오테크놀로지'(Nature Biotechnology)에 실렸다.

배상수 한양대 화학과 교수(왼쪽)와 김진수 기초과학연구원(IBS) 유전체 교정 연구단장 [한양대 제공]

유전자가위가 질병 치료법 개발이나 품종 개량 연구 등에 널리 쓰일 수 있는 만큼, 최근 수년간 다양한 유전자가위가 개발돼 왔다. 2017년에는 미국 하버드대 연구진이 아데닌 염기 하나만 바꾸는 정교한 아데닌 염기교정 유전자가위를 개발해 유전질환을 예방, 치료하는 데 유용하게 쓰일 것으로 기대를 모았다.

그러나 이 유전자가위는 자연에 존재하는 단백질이 아닌 인공적으로 만든 단백질(탈아미노효소)을 이용하기 때문에 해당 단백질의 특성에 대한 추가 연구가 필요한 상황이었다.

아데닌 염기교정 유전자가위의 시토신 치환 모식도 [한양대 제공]

연구진은 이 단백질에 대한 연구를 진행하는 과정에서 아데닌 염기교정 유전자가위가 애초 목표로 했던 아데닌 교정 외에 새 기능도 있음을 확인했다.

아데닌 염기교정 유전자가위는 DNA 내 아데닌을 구아닌(G)으로 바꾸는 것이 주목적인데, 'TCC'(티민-시토신-시토신) 서열처럼 시토신이 두 개일 때는 가운데 시토신을 구아닌이나 티민으로 바꾸는 것으로 나타났다. 사람 유전체 일부를 대상으로 시험한 결과, 22개 중 2개는 아데닌이 아닌 시토신이 치환되는 것으로 확인됐다.

이는 아데닌 염기교정 유전자가위에서 원치 않는 염기 치환 현상이 일어날 수 있음을 의미한다. 반대로 이 기능을 이용해 특정 시토신 염기를 교정하는 것이 가능함을 뜻하기도 한다.

배 교수는 "아데닌 염기교정 유전자가위의 새 가능성이 입증된 만큼 앞으로 아데닌 염기를 교정할 때는 시토신 염기 치환이 일어날 가능성에 대한 주의가 필요하다"고 밝혔다.

그는 또 "한편으로는 이를 활용해 특정한 위치에서 시토신 단일 염기 변이를 유도하거나 교정하는 유전자 및 줄기세포 치료제 개발, 고부가가치 농축산물 품종 개량 등에 널리 활용될 수도 있을 것"이라고 전했다.

sun@yna.co.kr

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