'크리스퍼 유전자 가위' 작동원리 첫 규명 성공

서울대·한양대 연구팀, 작동 원리 단일분자 수준에서 관찰 성공

서울대와 한양대 연구팀이 ‘크리스퍼(CRISPR-Cas9) 유전자 가위’의 작동 원리를 최초로 규명하는 데 성공했다고 3일 밝혔다.

서울대에 따르면 이 대학 김성근(59·사진) 교수 연구팀과 한양대 배상수 교수 연구팀은 유전자 가위의 작동 원리를 단일분자 수준에서 관찰했다. 

크리스퍼 유전자 가위는 DNA(동식물 세포에서 특정 유전자 정보를 가지고 있는 물질)를 가위처럼 잘라내는 효소다. 이 유전자 가위는 지난해 과학계의 최고 이슈로 노벨화학상 수상 가능성도 거론된다.

이 기술을 사용하면 에이즈, 혈우병 등 유전질환 치료 가능성이 커지는데 정작 이 가위의 작동 원리는 그간 규명되지 않았다.

연구팀은 하나의 분자에서 나오는 형광을 통해 분석하는 ‘형광 분석법’을 이용해 유전자 가위가 어떻게 작동하는지 추적한 결과, RNA(유전정보에 따라 특정 단백질을 합성할 때 작용하는 고분자 화합물)와 DNA가 결합하기까지 ‘열린 구조’, ‘닫힌 구조’의 두 가지 형태를 거쳐 활성화된다는 사실을 밝혔다.

또 DNA를 잘라내는 Cas9 (DNA를 잘라내는 단백질)이 표적 DNA와 결합한 뒤 가이드 RNA가 수시로 변형하며 단백질의 활성에 영향을 미친다는 사실을 발견했다.

연구팀은 “이번 연구로 유전자 가위로 대표되는 유전자 교정 산업의 중요한 토대가 될 것으로 기대한다”고 말했다.

이번 연구 결과는 네이처 커뮤니케이션스 11월호에 게재됐다.

김범수 기자 [e-mail]