바이오인

BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 16-78

유전암호 재작성, 새로운 대장균 게놈 제작

◇ 최근 유전암호 사용방식을 바꿔 자연계에 존재하지 않는 새로운 대장균 게놈(유전체) 제작에 성공한 연구결과가 사이언스(Science)지에 발표됨에 따라 관련 내용 정리

■ 유전암호(Codon, 코돈) 재작성으로 지금까지 자연계에 없었던 새로운 대장균 게놈 제작

 ○ 미국 하버드의대 조지 처치 교수 연구팀은 생명체의 생존에 필수적인 단백질을 생산하는 유전암호 64종 가운데 57종만을 사용해 새로운 대장균 게놈을 제작하는 실험에 성공
    ※ 연구결과는 사이언스(Science)지에 ‘Design, synthesis, and testing toward a 57-codon genome’라는 제목으로 발표(2016.8.19.)

  - 대장균 게놈에서 유전암호 기능이 중복되는 6만 2,214곳을 찾아내어 동일한 기능을 하는 유전암호로 바꾸는 방식으로 유전암호를 7종 덜 사용하는 대장균 게놈을 설계
    ※ 생명체는 DNA를 구성하는 A·T·G·C 등 네 종류 염기 중 3개를 하나의 묶음으로 하는 총 64개 유전암호(코돈)를 조합해 생존에 필요한 단백질을 구성하는 아미노산* 생성
    * 아미노산은 20종으로, 하나의 코돈이 한 가지 아미노산을 지정하는 경우도 있지만 여러 개의 코돈이 한 개 아미노산을 지정하기도 함. 예를 들면 ‘알라닌’이라는 아미노산을 지정하는 염기서열 코돈은 GCU, GCC, GCA, GCG으로 4종임

 ○ 460만 염기쌍으로 구성되어 비교적 큰 규모의 대장균 게놈을 합성한 것은 이번이 처음
  - 산업적 활용성이 높은 대장균이 인공 제작됨에 따라 미생물을 직접 설계하는 날이 머지않은 것으로 전망
  - 또한, 생명체가 사용하는 유전암호 가짓수를 줄임으로 자연의 생명체엔 없던 새로운 용도로의 활용 가능성을 제시
    ※ 사용하지 않은 유전암호 7종을 이용해 대장균에 지금까지 자연계에 없었던 새로운 아미노산을 생산하는 능력을 부여할 수 있으며, 특정 유전암호만 사용하는 미생물을 제작하면 실험실 밖에서는 살지 못하고 특정 조건이 아니면 증식하지 않는 ‘세포 공장’을 개발할 수도 있음

...................(계속)

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