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[연예뉴스]KAIST, 화학연과 유전자 동시에 켜고 끄는 기술 개발

온카뱅크관리자

2025-09-21 12:02:03

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">'이중모드 크리스퍼 유전자 가위 시스템' 연구</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="36W7fkc6mz">
          <p contents-hash="2dd5f827b4f9a63d1a020e7cd6c4b9344bd6489642dd9ec80df9ea5a707c2f27" dmcf-pid="06W7fkc6D7" dmcf-ptype="general"> [이데일리 강민구 기자] 국내 연구진이 협력 연구를 통해 유전자를 켜고 끄는 것을 동시에 구현할 수 있는 시스템을 개발했다.</p>
          <p contents-hash="5c9f16980a47eb7534f610f4577ca7921f7ae9b433f2b3e149d5a6ef4baba044" dmcf-pid="pPYz4EkPru" dmcf-ptype="general">한국과학기술원(KAIST)은 이주영 공학생물학대학원 교수와 노명현 한국화학연구원 박사 공동연구팀이 대장균에서 원하는 유전자를 동시에 켜고 끄는 것이 가능한 이중모드 크리스퍼(CRISPR) 유전자 가위 시스템을 개발했다고 21일 밝혔다.</p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="d88442f33827f3d5e7ea236aa45cfa58f6d8a1b02fa7af21d4502db6cd738714" dmcf-pid="UQGq8DEQEU" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="이주영 KAIST 교수(왼쪽에서 두 번째)와 노명현 한국화학연구원 박사(왼쪽에서 세 번째)를 비롯한 핵심 연구진.(사진=KAIST).(사진=KAIST)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202509/21/Edaily/20250921120205138lwft.jpg" data-org-width="670" dmcf-mid="FlwG0eRuOq" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202509/21/Edaily/20250921120205138lwft.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            이주영 KAIST 교수(왼쪽에서 두 번째)와 노명현 한국화학연구원 박사(왼쪽에서 세 번째)를 비롯한 핵심 연구진.(사진=KAIST).(사진=KAIST)
           </figcaption>
          </figure>
          <div contents-hash="e9aaf66490ba5067a9a71f347a69f1da785279d9b4a47717c871180dd80c9385" dmcf-pid="uxHB6wDxDp" dmcf-ptype="general">
           대장균은 실험이 쉽고 산업적 활용으로 이어질 수 있는 미생물이다. 유전자 가위(CRISPR) 기술은 21세기 생명공학의 가장 혁신적인 도구로 평가받고 있다.
          </div>
          <p contents-hash="801510765b5c84a240aedad580fd7799e33e157cfa4562e1e4c22c30f4cc244b" dmcf-pid="7MXbPrwMO0" dmcf-ptype="general">합성생물학의 핵심은 생명체의 유전자 회로를 프로그래밍하듯 설계해 원하는 기능을 수행하도록 만드는 것이다. 마치 전자회로에서 스위치를 켜고 끄듯, 특정 유전자는 활성화하고 다른 유전자는 억제해 대사경로를 최적화하는 기술이 필요하다. 연구팀이 개발한 이중모드 유전자 가위는 이러한 정밀한 유전자 조절을 가능하게 한다.</p>
          <p contents-hash="c5543a695155e531c4d4250df688ca990e777cc779d1887d82c1348eace2f86b" dmcf-pid="zRZKQmrRw3" dmcf-ptype="general">기존 유전자 가위는 주로 ‘끄기(억제)’ 기능에 특화돼 유전자 발현을 막는 데는 뛰어났지만, 유전자를 켜는 기능은 제한적이었다. CRISPR가 작동하려면 특정 DNA 인식 서열(PAM)이 필요한데, 기존 시스템은 PAM 인식 범위가 좁아 조절할 수 있는 유전자의 폭도 제한적이었다.</p>
          <p contents-hash="5c9557d4d4bd63576671ed68b601f228700e990d1af44e45c6e7790339db15d9" dmcf-pid="qe59xsmeIF" dmcf-ptype="general">연구팀은 표적을 확장해 더 많은 유전자에 접근 가능하도록 하고, 대장균 단백질으로 유전자 활성화 성능을 높였다.</p>
          <p contents-hash="5af9aa2f1056de291eba31dea514d99ed4415cfebe6f9121a8581ed92d975139" dmcf-pid="Bd12MOsdst" dmcf-ptype="general">연구팀의 검증 결과, 유전자를 켜는 실험에서는 최대 4.9배까지 발현량이 증가했고, 끄는 실험에서는 83%까지 억제하는 것으로 나타났다.</p>
          <p contents-hash="6c6ae83e0400eedaf57ef570b8a4e746c5292060a8f618f52866ac80e79731ac" dmcf-pid="bvREhz7vs1" dmcf-ptype="general">특히 두 개의 서로 다른 유전자를 동시에 조절 가능해 한 유전자는 8.6배 활성화하면서 동시에 다른 유전자는 90% 억제했다.</p>
          <p contents-hash="8381a9340f768ed76856cd6cf985e3f98aa180842009aca44f5dfe8cdf5d5526" dmcf-pid="KTeDlqzTI5" dmcf-ptype="general">연구팀은 항암효과가 있는 보라색 색소인 ‘바이올라세인’ 생산량 늘리기에도 도전해 실험을 통해 이 색소 생산에 도움이 되는 유전자들도 찾아냈다. </p>
          <p contents-hash="dd2f3c224b46c69cdf55b043c5e61e4e04892785021aaa9a3b9cb2044d71239d" dmcf-pid="9ydwSBqyOZ" dmcf-ptype="general">그 결과, 단백질 생산을 도와주는 ‘rluC’ 유전자를 켜면 2.9배, 세포를 분열하고 나누어지도록 하는 ‘ftsA’ 유전자를 끄면 3배 생산량이 늘어났다. 두 유전자를 동시에 조절했을 때는 시너지 효과로 3.7배의 생산량이 늘었다.</p>
          <p contents-hash="2460b28ca635be9b26fdbd77bbca718b42c523f9a37c96f57d20ed3b6a67a5f2" dmcf-pid="2WJrvbBWIX" dmcf-ptype="general">이주영 교수는 “유전자 가위와 합성생물학을 결합해 미생물 생산 플랫폼의 효율을 높인 성과”라며 “하나의 시스템으로 복잡한 유전자 네트워크를 제어할 수 있어 새로운 연구 패러다임을 제시했다”고 말했다.</p>
          <p contents-hash="566385640f0b894788ffa333afbe85e8f6ab2e3624f3a6e09b2018578bb15cf6" dmcf-pid="VYimTKbYrH" dmcf-ptype="general">연구 결과는 분자생물학 분야 국제 학술지 ‘Nucleic Acids Research’에 지난 달 21일 온라인 게재됐다.</p>
          <p contents-hash="b9d943012fe750e006fdf6b06092cfa4aec065b8e81baf49f6b19379f53648ed" dmcf-pid="fGnsy9KGOG" dmcf-ptype="general">강민구 (science1@edaily.co.kr) </p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 이데일리. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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