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[IT뉴스]서울대 서상우 교수팀, RNA 타겟팅 CRISPR-dCas13 기반 유전자 번역 다수준 조절 시스템 개발

온카뱅크관리자

2024-06-27 13:46:06

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        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
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          <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="YyDM1PyjrG" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="(왼쪽부터) 서울대 화학생물공학부 서상우 교수, 김기호 박사과정생" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202406/27/donga/20240627134609088nysw.jpg" data-org-width="400" dmcf-mid="yViblzwMsX" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202406/27/donga/20240627134609088nysw.jpg" width="658"></p>
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            (왼쪽부터) 서울대 화학생물공학부 서상우 교수, 김기호 박사과정생
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          <div dmcf-pid="GWwRtQWADY" dmcf-ptype="general">
           <strong>세계적 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 6월 22일 온라인 게재</strong>
          </div>
          <p dmcf-pid="HYreFxYcrW" dmcf-ptype="general">서울대학교 공과대학은 화학생물공학부 서상우 교수팀이 미생물 세포공장에서 유전자 발현을 정밀하게 조절할 수 있는 새로운 합성생물학 방법론을 개발했다고 27일 밝혔다.</p>
          <p dmcf-pid="XZInUdZwDy" dmcf-ptype="general">서울대 공대 측에 따르면, 기존에는 유전자 조절에 CRISPR-dCas9 또는 dCpf1이라는 도구가 주로 사용됐지만, 이들은 여러 유전자가 함께 발현되는 오페론 구조에서 모든 유전자의 발현을 한꺼번에 억제한다는 한계가 있었다. 이는 오페론 구조 내의 각 유전자의 발현을 독립적으로 억제하여 그 영향 파악에 걸림돌이 됐다.</p>
          <p dmcf-pid="Z5CLuJ5rIT" dmcf-ptype="general">이번 연구에서는 유전자 발현 조절을 위해 CRISPR-dCas13이라는 새로운 도구가 활용됐다. 생명체의 유전 정보는 일반적으로 DNA에서 RNA로 전사되고, RNA에서 단백질로 번역돼 그 기능이 발휘된다. dCas13은 기존의 유전자 조절 도구가 타겟하던 DNA가 아닌 RNA를 타겟으로 해 유전자 발현을 번역 수준에서 억제하는 방법에 활용될 수 있었다.</p>
          <p dmcf-pid="51ho7i1mOv" dmcf-ptype="general">서울대 연구팀은 오페론 구조로 발현되는 유전자들의 발현 조절 시, 기존의 전사 단계 억제 시스템과 대비해 오페론 내 각 유전자의 발현을 보다 독립적으로 조절할 수 있음을 검증했으며, 더 나아가 유전자의 번역을 단순히 ON/OFF하는 것이 아니라 다양한 수준으로 예측 가능하게 조절할 수 있는 시스템을 개발했다. 가이드 RNA의 손잡이 부분에 다양한 구조적 변화를 도입함으로써 타겟 유전자의 발현을 2.8%에서 86.3%까지, 넓은 범위와 균일한 분포도로 억제할 수 있는 개량 가이드 RNA 세트를 구축했다는 것이 연구팀 측의 설명이다.</p>
          <p dmcf-pid="1d9XNYdzIS" dmcf-ptype="general">연구팀은 이렇게 구축한 새로운 번역 조절 시스템을 통해 대장균 세포공장에서 생분해성 플라스틱의 핵심 원료인 3-하이드록시프로피온산의 생산성을 14배까지 증가시켰다. 서상우 교수는 “이번 연구에서 개발한 기술은 유전자를 번역 단계에서 정밀하게 조절할 수 있는 합성생물학 기술로, 미생물 세포공장의 물질대사 최적화에 효과적으로 활용될 수 있을 것”이라고 전했다.</p>
          <p dmcf-pid="tJ2ZjGJqrl" dmcf-ptype="general">해당 연구는 그 성과를 인정받아 세계적인 과학 저널 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 지난 6월 22일 온라인 게재됐다. </p>
          <p dmcf-pid="FiV5AHiBEh" dmcf-ptype="general">한편, 이 연구는 한국연구재단의 합성생물학핵심기술개발사업, 차세대바이오유망범용기술연구지원사업, 첨단GW바이오사회밀착형지원사업사업, 우수신진연구 및 해양수산부의 해양바이오 산업소재 국산화 기술개발사업의 지원을 받아 수행됐다.</p>
          <p dmcf-pid="3o8FE5o9OC" dmcf-ptype="general">최용석 동아닷컴 기자 duck8@donga.com<br> </p>
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