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박테리아와 바이러스는 오랜 진화 과정에서 치열한 생존 경쟁을 벌여왔다. 박테리아는 감염된 바이러스를 기억해 유전 정보를 보존하고, 유사한 바이러스가 재침입했을 때 이를 즉시 제거하는 면역 체계를 구축한다. 이를 CRISPR-Cas 시스템, 즉 유전자 가위라고 한다.
반면 바이러스는 이러한 박테리아의 방어 기전을 무력화하기 위해 항-크리스퍼 단백질을 진화시켜왔다. 항-크리스퍼 단백질은 2013년 처음 보고된 이후, 유사한 기능을 할 것으로 보이는 100종 이상의 단백질이 발견됐다. 이처럼 박테리아와 바이러스 간의 면역·회피 전략은 생명과학 분야에서 활발하게 연구되는 주제다.
연구팀은 유전자 편집 기술의 정밀도를 높이는 기술을 개발혔다. 미래형 치료 기술로 주목받는 유전자 가위의 발전에 크게 기여할 것으로 평가받는 기술이다.
중앙대는 “박현호 교수팀은 최근 밝혀진 항-크리스퍼 단백질(AcrIE7)의 삼차원 구조와 이를 표적으로 하는 크리스퍼 복합체의 구조를 분석했다”며 “CRISPR-Cas 기술은 특정 유전자 서열을 정확히 인식하고 절단할 수 있어 유전자 치료 기술로 활발히 활용되고 있다. 이번 연구는 유전자 가위 기술을 더욱 정밀하고 안전하게 활용할 수 있는 발판을 마련했다는 점에서 큰 의미가 있다”고 설명했다.
이번 연구는 이번 연구는 교육부와 한국연구재단이 주관하는 두뇌한국(BK)21 사업의 지원을 받아 수행했다. 연구 결과는 생명과학 분야 저명 국제 학술지(PNAS)에 게재됐다. 박현호 교수는 “유전자 가위 기술은 미래의 정밀 치료 분야를 선도할 핵심 기술로 주목받고 있지만, 예기치 않은 DNA 절단이나 낮은 효율 등 해결해야 할 문제가 남아 있다”며 “이번 연구 결과로 유전자 편집 기술을 보다 안전하고 정밀하게 제어할 수 있는 가능성을 열었다”고 했다.
