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【시사】<속보> 국내연구진, 세계 최초로 동물 실험통해 미토콘드리아 유전자 편집 성공...개가

대전 소재 기초과학연구원(IBS)의 김진수 연구단 개가...네이처 커뮤니케이션즈 게재
어미 생쥐의 교정된 미토콘드리아 DNA 염기 서열, 다음 세대에 그대로 전달
시력·청력과 중추신경계·근육·심장 등 치명적인 미토콘드리아 질환의 희소식


[sbn뉴스=대전] = 대전 소재 기초과학연구원(IBS)이 세계 최초로 동물의 미토콘드리아 유전자를 편집하는데 성공했다.

국내 연구진의 이 같은 연구결과는 19일 권위있는 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'(Nature Communications) 자에 실렸다.

기초과학연구원 유전체 교정 연구단(단장 김진수)은  염기 교정 효소 'DdCBE'(DddA 유래 시토신 염기 편집기)를 이용, 생쥐 미토콘드리아 DNA의 특정 염기를 바꾸는 데 개가를 올렸다고 19일 밝혔다.

세포내 소기관인 미토콘드리아는 에너지를 만드는 기능을 하며, 이 미토콘드리아 DNA에 변이가 발생할 경우 시력·청력과 중추 신경계·근육·심장 등에 치명적이다.




미토콘드리아 질환은 국민 5000명 중 한 명꼴로 발생하는 흔한 유전질환이면서도 지금까지 치료법이 없었다.

이 분야에서 알려진 유전체 교정 기술인 '크리스퍼 유전자 가위'로는 미토콘드리아 DNA를 교정하는 것이 불가능했다.

절단 효소가 목표 DNA를 인식하기 위해서는 가이드 RNA의 도움이 필요한데, 가이드 RNA가 미토콘드리아 막을 통과하지 못하기 때문이다.

그러다가 미국 브로드 연구소 데이비드 리우 교수 연구팀이 지난해 미토콘드리아 DNA를 정밀 편집하는 분자 도구인 DdCBE를 개발했다.

이는 세균에서 유래한 DddA 탈아미노 효소를 이용해 미토콘드리아 DNA 이중나선의 염기 시토신(C)을 티민(T)으로 바꿀 수 있는 편집 기술이다.

이에 따라 미토콘드리아 DNA 교정도 가능한 사실이라는 사실을 입증했다.

하지만, 이는 세포 수준의 연구로 동물 개체 수준에서도 정상적으로 작동하는지 확인이 필요한 분야다.

국내 기초과학연구원 유전체 교정 연구단은 생쥐 세포주(세포 집합)에서 만들어진 다양한 조합의 DdCBE 중 가장 효율이 높은 DdCBE를 골라 생쥐 배아에 주입했다.

이를 대리모에 이식, 미토콘드리아 DNA의 시토신 염기를 티민 염기로 치환한 유전자 교정 생쥐를 제작해 내는데 성공한 것이다.

그러면서 어미 생쥐의 교정된 미토콘드리아 DNA 염기 서열이 다음 세대에게도 온전히 전달됨을 확인했다.

이현지 선임연구원은 미토콘드리아 유전자 편집 성공에 대해  "미토콘드리아 DNA를 동물 배아 수준에서 정밀하게 교정할 수 있게 됐다"며 "미토콘드리아 질환 치료제 개발에 기여할 것"이라고 기대했다.

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