[대전=뉴스프리존] 이기종 기자= 한국생명공학연구원은 국가영장류센터와 미래형동물자원센터 연구팀이 경북대학교 이동석 교수팀과 공동으로 CRISPR-Cas12a의 가이드 RNA 개량을 이용해 표적 특이성이 증가된 정교한 유전체 교정 기술을 개발했다고 3일 밝혔다.

현재 상용되는 유전자 가위인 크리스퍼(CRISPR) 시스템은 Cas 단백질과 RNA 핵산 기반의 가이드 중합체로 작동해 제작이 용이하고 저렴하기 때문에 차세대 유전자 치료제로써 널리 각광받고 있다.

표적 DNA에 상보적 염기서열을 가진 RNA 핵산 기반의 가이드를 이용한 CRISPR-Cas 유전자 가위 시스템은 표적 DNA 염기서열을 인식하고 활성화된 도메인을 이용해 표적 DNA에 이중 나선 절단을 유도한다.

그러나 CRISPR-Cas12a 유전자 가위는 CRISPR-Cas9과 다른 종류의 염기서열을 인식하여 CRISPR-Cas9 유전자 가위와 상보적으로 사용되고 있으나 특정 유전자를 의도치 않게 절단하는 문제로 인해 유전자 치료제로서 인체 적용 시 비표적 절단 이슈가 지적돼 왔다.

이번 연구팀은 CRISPR-Cas12a 유전자 가위의 표적 특이성을 향상시키기 위해 CRISPR-Cas12a 구성물 중 특정 염기서열 말단을 DNA로 치환해 비표적 절단을 획기적으로 줄이는 방법을 개발했다.

특히 이 연구실험을 통해 CRISPR-Cas12a 구성물 중 특정 염기서열 말단을 DNA로 치환시킨 CRISPR-Cas12a 유전자 가위 사용 시 다양한 유전자 대상에서 표적 특이성이 크게 증가함을 확인했다.

연구책임자인 이승환 박사는 “이번 연구성과는 유전자 가위의 표적 특이성이 CRISPR 유전자 가위 구성물의 특정 염기서열 말단을 DNA로 치환하는 방법을 통해 혁신적으로 증가될 수 있다는 사실을 밝힌 것”이라고 말했다.

이 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 신진연구자지원사업과 국가과학기술연구회가 진행하는 BIG(Big Issue Group) 사업 지원으로 수행됐고 생물학 분야의 세계적 저널인 핵산 연구(Nucleic Acids Research, IF 11.501)에 7월 20일 게재됐다.