바이오인

 Bioin스페셜 WebZine  2010년 16호 [합성생물학]

합성생물학, 어디까지 왔나?

윤상활 솔젠트(주) 책임연구원/경상대학교 응용생명과학부 연구교수
김선원 경상대학교 응용생명과학부 부교수

1. 서론

1953년 James Watson과 Francis Crick에 의해 DNA 구조가 밝혀졌고, 1983년 Kary Mullis에 의해 PCR 법이 개발되면서 유전공학은 급물살을 타게 되었다. 세기가 바뀌어 2003년 Human Genome Project가 완료되면서 인간의 게놈 지도가 완성되었고, 가속화된 과학발전에 힘입어 2008년 Craig Venter 연구팀에 의해 인위적으로 합성한 최초의 인공생명체인 Mycoplasma laboratorium이 만들어졌다. M. laboratorium은 약 580 kb인 M. genitalium의 게놈을 유전자 인공합성 방법으로 완전히 복제한 후, 크로모좀을 제거한 다른 세균의 껍질(Chassis)에 도입하여 만들어졌다1). 실제 이용할 목적으로 새로운 생명체를 만들었다기 보다는 거대 유전자 합성기술의 진보를 극명히 보여준 사례라고 할 수 있겠다. 어쨌든, 이렇게 “신의 영역”으로 여겨졌던 생명체를 인위적으로 창조할 수 있는 원천 기술, 즉 거대유전자합성기술이 도래함에 따라, 이러한 기술을 하나의 근간으로 하는 합성생물학이라는 첨단학문을 국내외의 다양한 매체를 통해 쉽게 접할 수 있게 되었다. 또한, 지난 세기 말부터 불거져 온 지구온난화, 화석연료 고갈에 따른 유가상승 및 에너지문제로 인해 급격히 표면위로 드러난 바이오 신드롬과 맞물리면서, 합성생물학이 이러한 많은 문제점을 해결할 수 있다는 기대감이 한껏 부풀어 오르고 있다. 하지만, 이러한 섣부른 기대감이 현실화될 때까지는 앞으로 얼마의 시간이 걸릴지 모를 일이다. 실제로, 생명현상은 지극히 복잡하고 변화무쌍하여 현재까지 밝혀진 사실만을 토대로 해석하기에는 많은 무리가 따른다. 즉, 어떤 생물학적 부품이 실제 생물체 내에 들어가게 되면 목적했던 기능 이외의 현상이 나타날 확률이 훨씬 높아지고 이로 인해 목적했던 기능 밖의 문제점이 더 많이 생길 수 있다는 것이다2). 이를 해결하기 위해 다양한 커뮤니티에서 많은 이론과 분석이 행해지고 있고, 그 결과들이 속속 발표되고 있다. 본 리포트에서는 합성생물학의 개념을 파악하고 합성생물학 도구의 개발과 이것의 응용과 문제해결을 위해 어떤 노력들이 이루어지고 있는지 간략히 정리해 보고자 한다.

................계속

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