이번 연구로 인해 유전자와 줄기세포 치료제 개발과 농축산물 품종 개량 등 다양한 분야에서 널리 쓰일 전망이다.
기초과학연구원(이하 IBS)은 10일 유전체 교정연구단과 김대식 서울대 화학부 박사팀이 유전자가위 처리 전과 후를 비교하는 프로그램으로 염기교정 유전자가위가 기존 크리스퍼 유전자가위(CRISPR Cas9)보다 정확도 등 성능이 뛰어난 것을 확인했다고 밝혔다.
지난해 학계에 보고된 염기교정 유전자가위는 DNA 두 가닥 모두를 자르는 기존 3세대 유전자가위와 달리 단일 염기 1개만 바꿀 수 있는 특징이 있다.
염기교정 유전자가위는 DNA 한쪽 가닥을 자르는 Nickase Cas9(nCas9)과 시토신을 분해하는 탈아미노효소(cytitdine deaminase)로 구성돼 있다
문제는 선천적 유전 질환의 발병 원인을 밝히는 데 도움이 될 수 있지만 표적에 정확하게 작동하거나 오작동 비율에 대해 알려진 바 없어 활용에 제약이 크다는 점이다.
연구진은 2015년 자체 개발한 절단 유전체 시퀀싱 기법을 변형해 염기교정 유전자가위의 정확성을 유전체 수준에서 규명했다.
그 결과 기존에 쓰이는 크리스퍼 유전자가위는 평균적으로 인간 유전체 32억개 중 90곳을 자르는 반면 염기교정 유전자가위는 평균 18곳에서만 변이를 일으켰다.
염기교정 유전자가위가 비표적 위치에서 오작동할 확률이 현저히 낮은 것을 입증한 것이다.
연구팀은 “염기교정 유전자가위가 개발된 이후 동식물에 적용한 사례가 보고되고, 정확도가 규명된 만큼 크리스퍼 유전자가위 기술만큼 널리 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.
정재훈 기자 jjh119@cctoday.co.kr