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美 컬럼비아大, 'DNA 자르지 않는 유전자편집' 개발

입력 2019-06-17 06:21 수정 2019-06-18 11:17

바이오스펙테이터 서일 기자

이 기사는 '프리미엄 뉴스서비스 BioS+' 기사입니다.
트랜스포존(Transposon), 인테그라제(Integrase)로 DNA를 자르지 않는 '인테그레이트' 유전자 편집 기술..유전자 가위(CRISPR-Cas9) 부작용 발견 못 해

(DOI: 10.1038/s41586-019-1323-z)

미국 컬럼비아 대학교 연구팀은 DNA를 자르지 않고도 유전자를 편집할 수 있는 ‘인테그레이트(INTEGRATE)’ 기술을 개발했다고 지난 12일(현지시간) 발표했다.

사무엘 스턴버그(Samuel H. Sternberg) 컬럼비아 대학교 바젤러스 단과대학(VP&S, Vagelos College of Physicians and Surgeons) 생화학 및 분자생물리학 교수 연구팀은 콜레라균(Vibrio cholerae)에서 특정 DNA 염기 서열을 다른 위치로 집어넣는 트랜스포존(Transposon)을 발견했으며, 트랜스포존을 이용해 대장균(E.coli) 유전자 편집에 성공했다고 밝혔다. 해당 연구 결과는 국제학술지 ‘네이처(Nature)’ 2019년 6월호에 등재됐다(DOI: 10.1038/s41586-019-1323-z).

현재 유전자 편집을 위해 사용하는 유전자가위 크리스퍼-카스9(CRISPR-Cas9)은 특정 DNA 서열을 원하는 위치에 넣기 위해 DNA 이중가닥을 자른다. 그러나 특정 DNA 염기 서열을 집어넣는 편집 과정은 세포의 DNA 복구 시스템으로 진행된다. 그 과정에서 표적 DNA 단절 부위가 잘못 연결되기도 하며, 추가하려고 했던 특정 DNA 서열을 넣지 못하기도 한다. 이러한 오류는 DNA 손상을 유발해 돌연변이 세포가 생겨난다.

마이클 코식키(Michael Kosicki) 웰컴 트러스트 생어 연구소(Wellcome Trust Sanger Institute) 박사 연구팀이 2018년 7월 국제학술지 ‘네이처 바이오테크놀로지(Nature Biotechnology)’에 발표한 연구에 따르면, 크리스퍼-카스9을 적용한 쥐 배아줄기세포(ES cells, Embryonic stem cells), 쥐 조혈모세포(HPCs, Hematopoietic progenitors)에서 표적 DNA 부위의 주변에 있는 수 천개의 염기쌍(Base-pair)에서 결손, 중첩, 삽입 등의 DNA 손상이 발견됐다. 이는 사람 유래 세포에서도 나타났다(Doi:10.1038/nbt.4192)....

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