바이오스펙테이터

바이오스펙테이터 장종원 기자

국내 연구진의 신형 유전자 가위 'CRISPR Cpf1' 연구가 생명과학 및 화학분야 국제 저명 학술지인 ‘네이처 바이오테크놀로지(Nature Biotechnology)' 표지를 장식했다. CRISPR Cpf1의 정확성을 최초로 입증한 연구다.

10일 네이처(Nature)에 따르면 이달 출간된 네이처 바이오테크놀로지 최신호에 기초과학연구원 유전체 교정연구단의 '크리스퍼 Cpf1' 연구가 소개됐다.

이번 연구는 지난 6월 네이처 바이오테크놀로지 온라인판에 게재된 것으로 김진수 연구팀(단장)은 크리스퍼 Cpf1이 기존 크리스퍼 Cas9에 비해 유전자 교정 정확성이 뛰어나다는 사실을 입증했다.

과학계에서 가장 많이 활용되는 유전자가위는 크리스퍼 Cas9이다. Cas9은 특정 DNA 염기를 잘라내는 효소 이름으로 Cpf1이라는 새로운 효소는 지난해 처음 개발됐다.

Cpf1 단백질은 Cas9 단백질과 다른 여러 특성으로 학계에서 크게 주목을 받고 있으나 표적 위치를 정확히 자르는지, 비표적 위치에 오작동하지 않는지는 전혀 알려지지 않았다.

김 단장 연구팀은 자체 개발한 절단 유전체 시퀀싱 기법으로 세계에서 처음으로 크리스퍼 Cpf1 유전자가위가 비표적 위치에서 오작동할 확률을 측정, 그 정확성을 규명했다. 인간 세포에서 분리 정제한 유전체 DNA를 크리스퍼 Cpf1으로 처리한 뒤, 전체 시퀀싱을 하고 잘려진 표적 염기서열과 비표적 염기서열을 비교하는 방식이다.

연구팀은 이 기술로 크리스퍼 Cpf1의 정확성을 측정한 결과 비표적 위치를 절단한 경우가 크리스퍼 Cas9에 비해 현저히 적은 것을 확인했다. 또한 여러 표적 위치에 대해 각각 크리스퍼 Cpf1의 정확성을 측정한 결과 Cpf1 단백질과 크리스퍼 RNA를 혼합한 형태를 직접 세포에 전달하는 방식으로 정확도를 향상시켜 표적 위치만 자를 수 있음을 입증했다.

김진수 단장은 "크리스퍼 Cpf1은 크리스퍼 Cas9에 비해 비표적 위치에서 작동할 확률이 낮아, 정확성이 높기 때문에 생명공학 및 분자의학의 여러 분야에서 널리 활용될 것으로 기대한다”고 밝혔다.

크리스퍼 Cpf1으로 생쥐의 특정 유전자 기능을 완전히 없애는 데 성공한 이상욱 울산대 의대 교수팀의 연구도 이번 네이처 바이오테크놀로지에 실렸다.