화제의 연구

인류 건강 열쇠 쥔 ‘인공 효모’ 개발 성공 <美연구>

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기원전부터 맥주 제조, 빵 발효에 이용되어온 미생물 ‘효모’. 그런데 이 효모를 인공적으로 만들 수 있다면 어떨까?



미국 과학매체 라이브 사이언스닷컴은 뉴욕대학 랑곤 메디컬센터(NYU Langone Medical Center) 연구진이 ‘인공 효모 염색체’ 개발에 성공했다고 27일(현지시간) 보도했다.

연구진에 따르면 이 ‘효모 염색체’는 맥주 발효에 쓰이는 효모인 사카로미세스 세레비시아(Saccharomyces cerevisiae)의 염기서열을 분해한 뒤, 이를 컴퓨터 소프트웨어로 기존에 개발했던 인공 효모 DNA ‘synIII’와 합성시키는 과정을 거쳐 완성됐다. ‘사카로미세스 세레비시아’가 선택된 이유는 16개의 최소 크기 효모 염색체중 유전자 재조합 제어에 가장 용이했기 때문이다.

이들은 지난 7년 간 효모 DNA를 구성하는 언어인 A, T, G, C 패턴을 분석하는 한편, 해당 염색체를 500번 이상 재조합-수정하는 과정을 거쳐 아무런 유전정보가 없는 정크DNA들을 모두 골라내 순수한 ‘인공 효모 염색체’로 가꾸어냈다.

효모(酵母)는 균계에 속하는 미생물로 평균 크기 3~4 마이크로미터의 단세포 동물이다. 효모의 세포는 지질·단백질이 풍부하고 비타민B와 D가 다량 함유되어 있어 의약품 분야에서 널리 활용되고 있고 인간 세포와 세포주기가 매우 유사하기도 해 현대 분자생물학·세포학 등에도 큰 도움을 주고 있다.

따라서 ‘인공 효모 염색체’는 늘어나는 인구수와 한정된 자원 그리고 기존 면역체계를 뛰어넘는 신종 바이러스의 등장 등 헤쳐나가야 할 과제가 유독 많은 요즘, 제약·음식·바이오연료와 같은 인류 생존과 직결된 산업에 긍정적 영향을 미칠 가능성이 높다. 심지어 미생물 개발에서 더 나아가, 로봇이 아닌 완벽한 생체구조를 가진 식물, 동물을 인공적으로 만들어내는 날이 올 수도 있다.

최근 몇 년 동안, 과학자들은 박테리아와 바이러스를 이용한 합성 염색체 개발에 성공해왔지만 살아있는 ‘인공 미생물 염색체’가 구축된 것은 이번이 처음이라 해당 연구결과가 가지는 의미는 상당하다.

하지만 생명체를 인공적으로 만들어낸다는 것은 긍정적인 신호로만 볼 수는 없다. 각종 윤리적인 측면에서의 우려와 이것이 초래할 각종 부작용, 그리고 법률적 정당성 확보에 대한 과제가 남아있기 때문이다.

이에 대해 뉴욕대학 제프 보크 연구원은 “새로운 아이디어의 등장은 항상 어려움을 담보한다. 따라서 오래 시간을 투자해 철저한 가이드라인을 만들어 부작용을 최소화하도록 노력해야 할 것”이라며 “이 인공 효모는 특히 말라리아, B형 간염 백신 생성 등의 질병 치료 분야에 폭넓게 활용될 것으로 예측 된다”고 전했다. 또한 “높은 염색체 합성비용을 줄이고 개발에 소요되는 긴 시간을 최소화하는데 집중하는 중”이라고 덧붙였다.

한편 해당 연구결과는 국제 과학 학술지인 ‘사이언스(Science)’에 27일(현지시간) 발표됐다.

사진=라이브 사이언스닷컴 

조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

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