바이오인

염색체 잘라내기: 유전자 가위 기술을 이용한 특이적 염색체 결실 유도

김진수  서울대 화학부 유전체 엔지니어링 연구실
김은지  서울대 화학부 유전체 엔지니어링 연구실
이형주  서울대 화학부 유전체 엔지니어링 연구실

연구배경

Targeted chromosomal deletions in human cells using zinc finger nucleases. Genome Res. 20, 81-89 (2010)

염색체 결실(chromosomal deletion)은 염색체의 일부가 손실된 변이를 의미한다. 최근 DNA sequencing 기술의 발전과 더불어 빠르게 진행되는 유전체 정보의 해독으로 유전병 환자에서만이 아니라 정상인들 사이에서도 다양한 염색체 결실이 발견되고 있다(1). 만일 염색체의 특정 부분을 인위적으로 제거해 결실을 유도할 수 있다면 이러한 변이의 생리적 기능을 규명하는 데 유용한 방법으로 사용할 수 있다. 또한 유전자 군을 제거하거나 프로모터, 인핸서, 인트론, 엑손 등을 염색체에서 선택적으로 제거함으로써 유전학 및 분자생물학 연구에 널리 활용할 수 있다.

소개하는 논문은 유전자 가위로 불리 우는 zinc finger nuclease(ZFN)를 이용하여 인간배양세포에서 높은 효율로 염색체 특정 부위를 인위적으로 결실시킬 수 있음을 증명한 것이다. ZFN은 특정 DNA 염기서열을 인식하도록 설계된 zinc finger protein에 Flavobacterium okeanokoites로부터 유래한 제한효소 Fok I의 nuclease domain을 연결해 만든 인공 효소이다(2). 우리는 인간 3번 염색체의 여러 장소에 작용하는 ZFN들을 만들어 선택적으로 수백 base pair(bp)에서 최대 15Mbp 결실을 유도하는데 처음으로 성공하였다.

......(계속)

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