바이오인

거울상 박테리아 기술보고서에 대한 리뷰(2024-20)

[KBCH브리핑]

◈본문

1. 검토배경

□ 거울상 대칭(Chirality)이란, 분자를 구성하는 원자들의 연결 상태에 따라 오른쪽 또는 왼쪽 방향성을 가지며, 서로 거울대칭 관계를 이루는 특정한 방향성을 의미함

○ 생체 유전 정보를 가지고 있는 DNA의 단위체인 뉴클레오타이드, 세포 내에서 다양한 기능을 담당하는 단백질의 단위체인 아미노산, 세포를 구성하는 탄수화물의 단위체인 단당류는 각각 특정한 방향성을 가지고 있음

○ 생명체가 왜 특정 방향성을 가진 단위체(뉴클레오타이드, 아미 노산, 단당류 등)를 이용하는지는 명확하지 않음

○ 최근 합성생물학의 발전으로 자연에 존재하는 물질과 반대 방향성을 가진 단위체로 만든 생체 분자를 만드는 것이 가능해졌고, 이러한 반대 방향을 가진 생체 분자를 이용한 신약 등 다양한 분야에서의 적용이 되고 있음

○ 본 브리핑은 이러한 시점에, mirror bacteria (거울상 박테리아, 반대 방향성 생체물질로 이루어진 박테리아)의 탄생의 위험성과 인류에 미칠 영향에 대하여 분석함

2. 거울상 박테리아를 만들 수 있는 현재의 기술분석

□ 현재의 기술력

○ 화학적인 방법으로 거울상 아미노산을 이용해서 다양한 거울상 펩타이드(아미노산이 여러 개 연결되어 있는 형태)나 단백질을 만들어 실험적으로 그 기능을 가진 거울상 단백질을 제조하거나, 화학적인 방법을 이용하여 거울상 DNA, RNA도 제조가 가능한 기술이 확보된 상태임

○ 지금까지는 몇 종류의 거울상 단백질을 만드는 것이 가능한 상태이지만, 단백질을 만드는 유전정보를 가지고 있는 거울상 DNA의 제조가 가능하기 때문에, 거울상 박테리아의 유전체(genome)를 만들 수 있는 기반 기술은 존재하는 상태임

○ 이렇게 합성된 거울상 유전체 정보와 이를 기반으로 거울상 단백질을 합성할 수 있는 리보좀을 제조하는 기술이 확보되고, 더 나아가 거울상 게놈과 거울상 단백질 합성 시스템을 세포와 유사한 막 시스템에 넣는 기술이 결합되면, 거울상 박테리아의 제조가 가능할 것으로 기대됨

□ 합성생물학으로 인한 미래 기술력

○ 거울상 박테리아를 만드는 또 다른 방법은 다양한 합성생물학적 방법을 통해 자연적으로 존재하는 박테리아를 거울상 박테리아로 점차적으로 바꾸는 “top-down” 방법론이 존재함

○ 하지만, 스스로 복제할 수 있는 거울상 박테리아를 만드는 것은 현재의 기술로는 아직 가능하지 않은 상태임

○ 하지만, 반대로 거울상 박테리아를 제조하는 것이 기술적으로는 가능하다는 점에서, 거울상 박테리아의 탄생을 예상하는 것은 큰 무리가 아니라고 판단됨

...................(계속)

☞ 자세한 내용은 내용바로가기 또는 첨부파일을 이용하시기 바랍니다.