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생명을 향한 연구, 내일을 여는 기술
생명을 향한 연구, 내일을 여는 기술
크리스퍼(CRISPR) 유전자가위 기술은 특정 유전자만 정확하게 골라내어 편집할 수 있는 높은 정밀도를 가지고 있어 생명공학 분야의 혁신적인 기술로 주목받고 있다. 크리스퍼 기반 유전자 편집 기술을 이용해 여러 유전자를 동시에 편집할 경우 카스(Cas) 단백질이 해당 유전자들에게 도달하도록 가이드 역할을 하는 sgRNA(single-guide RNA)를 편집하고자 하는 유전자 개수만큼 반복해서 배열해야 한다. 그러나 해당 sgRNA들의 서열이 매우 유사하여 반복적으로 배열할 경우 DNA 합성 실패, 플라스미드 불안정성, 재조합 오류 등이 빈번하게 발생하는 한계점을 갖고 있다.
최근 내성 발현 속도가 더욱 빨라진 슈퍼박테리아의 급증은 기존 항생제 치료법의 한계를 명확하게 보여주고 있으며, 세계보건기구(WHO)는 이런 슈퍼박테리아가 차세대 팬데믹이 될 것으로 경고하고 있어 새로운 항균 치료법의 개발이 시급한 상황이다. 한국생명공학연구원(원장 권석윤, 이하 생명연) 감염병연구센터 류충민 박사 연구팀은 바이오나노 기술을 이용하여 슈퍼박테리아를 효과적으로 제어할 수 있는 금나노입자와 지질나노입자 기반의 신규 항생제를 개발하여 기존 항생제의 한계를 극복할 수 있는 슈퍼박테리아 치료의 새로운 가능성을 제시할 것으로 기대되고 있다.
흔히 미세조류로 알려져 있는 광합성 미생물은 기후 변화의 주범인 이산화탄소를 빠르게 흡수하는 동시에 다양한 유용 물질을 생산할 수 있어 탄소 감축 기술의 핵심 플랫폼이자 지속 가능한 차세대 생물자원으로서 주목받고 있다. 최근 전 세계의 기후 변화 현상은 갈수록 심화되고 있어 생태계에서 탄소 포집과 기후 완화에 중요한 역할을 하고 있는 광합성 미생물(미세조류)을 활용한 기술 개발이 더욱 필요한 상황이다.
암 변이 유전자 중 최초로 발견된 KRAS(케이라스) 단백질은 췌장암, 폐암, 대장암 등 고형암의 주요 유발인자로 잘 알려져 있다. 지난 40년간 KRAS를 표적으로 한 항암제 개발이 진행되어 왔으나, 현재까지 만족할 만한 연구결과를 얻지 못하고 있다. 한국생명공학연구원(원장 김장성, 이하 생명연) 유전체맞춤의학연구센터 이동철 박사 연구팀과 충남대학교 염영일 박사 연구팀은 KRAS의 안정성을 높여 발암성을 지속적으로 유지시키는 네트워크를 발견하고, 이를 통해 암 성장 과정을 제어할 수 있는 기술을 개발했다고 밝혔다.
미세조류는 현미경으로 관찰이 가능한 단세포성 생물로서 담수 및 해양생태계에서 산소를 발생시키고 유기물을 생산하는 등 중요한 역할을 하지만 모든 미세조류가 환경에 이로운 것은 아니다. 대표적인 유해 미세조류 중 하나인 알렉산드리움 퍼시피컴(Alexandrium pacificum, 이하 퍼시피컴)은 수산물에 축적될 수 있는 신경 독소(이하 패독)를 생성하여 사람이 섭취할 경우 중추신경계에 치명적이며, 해양생태계에도 악영향을 미쳐 수산물 안전성에 심각한 위협이 되고 있다.
인간 DNA 해독 기술은 긴 DNA 서열을 한 번에 읽어낼 수 있는 기술인 롱리드 시퀀싱(Long-read Sequencing)의 발전으로 미지의 영역으로 알려진 인간 유전체의 약 8%에 해당하는 복잡한 영역까지 해독하게 되었다. 그러나 여전히 해독 연구는 부족하며, 특히 한국인 고유의 구조 변이를 체계적으로 분석하는 연구는 거의 이루어지지 않고 있다.
한국생명공학연구원 감염병연구센터 류충민 박사 연구팀은 바이오나노 기술을 이용하여 슈퍼박테리아를 효과적으로 제어할 수 있는 금나노입자와 지질나노입자 기반의 신규 항생제를 개발했다.이번 연구성과는 인체의 유익한 균에는 영향을 주지 않고 특정한 병원균만을 선택적으로 사멸시킬 수 있어 항생제 내성 문제를 극복하면서 슈퍼박테리아를 정밀하게 타겟하여 제어할 수 있는 신개념 치료 기술이다.
작년 노벨 화학상은 인공지능(AI)이 휩쓸었다. 새로운 종류의 단백질을 만드는 방법을 제시한 미국 생화학자 데이비드 베이커와 단백질 구조를 예측하는 AI 모델 '알파폴드'를 개발한 구글의 AI 기업 딥마인드의 데미스 허사비스, 존 점퍼가 수상하면서 AI기반 단백질 디자인 분야에 관심이 커지고 있다.
한국생명공학연구원 바이오안전성정보센터는 2일 ‘2024년 유전자변형생물체 주요 통계’ 자료를 발표했다. 2024년 국내로 반입된 식품용·사료용 유전자변형생물체는 총 1092만 톤(약 30억 달러)에 달했다.이는 전년 1028만 톤(34.2억 달러) 대비 약 6.2%(64만 톤) 증가한 것으로 연구팀은 동유럽 전쟁 여파...
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