전남대 김정선 교수팀 ,미생물 외래유전자 제어 기전 규명

"세계 최고 권위 ‘美 국립학술원 학술지’에 논문 등재"

전남대 김정선 교수

[아시아경제 노해섭 기자]전남대학교 자연과학대학 화학과 김정선 교수 연구팀(BK21플러스 미래선도 화학사업단)이 미생물의 외래 DNA 유전자를 제거하는 기전을 밝혔다.

이는 외래 유전자의 일부분을 이용해 같은 서열의 유전자를 제거하는 조절 메카니즘을 확립한 연구결과로, 생명체에 침입하는 외래 유전자를 효율적으로 제어할 수 있는 이론적 토대를 마련한 것으로 평가된다.

미생물에 침입하는 DNA, RNA 등의 유전자는 미생물의 후천성 면역을 담당하는 CRISPR에 의해 제어되는 것으로 알려져 있다. 이에 김 교수팀은 바이러스 DNA 유전자 일부를 이용하여 이중가닥 핵산을 단일가닥 핵산으로 분리하고, 단일가닥 DNA를 순차적으로 이동시키고 가수분해하는 기작을 확립했다.

김 교수팀은 특히 이번 연구에서 CRISPR Cas3 헬리카제-핵산가수분해 효소가 갖는 다양한 기능 사이의 상호 연관성을 단백질 결정학 방법을 이용해 구명하고, 생물리학적인 방법으로 증명했다.

한편, 미생물에서 외래 핵산 침입에 대항해 후천성 면역을 담당하는 CRISPR은 최근 가장 중요한 생물학 연구 분야로 인지되고 있다. 또한 이는 기존에 이용되는 유전자 제어기술을 뛰어넘는 매우 정교한 유전자 제어기술로, 미생물 뿐 아니라 고등생명체에도 폭넓게 응용되고 있다.

이 연구는 한국연구재단의 중견연구자사업과 BK21플러스의 지원으로 수행됐으며 Bei Gong 석사과정 학생, 신민상 박사 등이 연구원으로 참여했다. 연구 결과는 세계 최고 권위의 과학저널인 ‘미국국립학술원 학술誌(Proc Natl Acad Sci USA, 11월18일 발행)에 게재됐다.노해섭 기자 nogary@