[쿠키뉴스=박주호 기자] 국내 연구진이 표적 물질과 결합하는 특성이 있는 DNA 물질을 이용해 메르스(MERS·중동호흡기증후군) 바이러스 감염 여부 등을 저렴하게 검사할 수 있는 유전자 진단기술을 개발했다.

한국과학기술원(KAIST)은 27일 생명화학공학과 박현규 교수팀이 특정 단백질이나 효소를 인식하는 물질인 압타머(Aptamer)를 이용해 각종 바이러스 등 다양한 표적 DNA를 분석할 수 있는 새로운 유전자 진단기술을 개발했다고 밝혔다.

현재 특정 바이러스 등을 검출하는 데에는 표적 DNA에 딱 들어맞는 상보적 염기서열이 포함된 헤어핀 구조의 DNA에 형광 및 소광제 물질이 붙어 있는 일명 ‘분자 비콘’(molecular beacon) 기술이 활용된다. 하지만 이 분석법은 분석 대상인 표적 DNA가 바뀔 때마다 이에 대응하는 값비싼 새로운 분자 비콘 프로브(검출물질)가 필요해 다양한 표적 DNA를 분석하는 데 큰 비용이 드는 문제가 있다.

연구진은 이 문제를 해결하기 DNA 중합효소와 결합해 이 효소의 활성을 저해하는 물질인 압타머를 고안했다. 또 이를 역으로 이용해 표적 DNA(특정 바이러스)가 있을 때만 압타머가 DNA 중합효소와 결합하지 않게 해 이 효소의 활성이 유지되게 하는 기술도 처음으로 개발했다.

박현규 교수는 “이 압타머를 형광 프로브와 함께 검사 시료에 넣으면, 시료 속에 검출하고자 하는 바이러스가 있을 때만 압타머가 DNA 중합효소와 결합하지 않아 이 효소의 활성이 유지된다”며 “이 DNA 중합효소가 형광 프로브가 빛을 내도록 하기 때문에 다양한 표적 DNA를 민감하게 검출할 수 있다”고 말했다.

연구진은 이 기술은 표적 DNA의 종류에 따라 새로운 분자 비콘 프로브를 만들어야 했던 기존 기술과 달리 저렴하게 만들 수 있는 압타머와 똑같은 형광 프로브를 이용하기 때문에 다양한 표적핵산을 값싸고 손쉽게 검출할 수 있어 과거보다 여러 가지 병원체 감염 여부를 저렴하고 수월하게 파악할 수 있다고 설명했다.

박 교수는 “이 기술을 활용하면 메르스처럼 새로운 병원체에 대한 진단 키트를 용이하게 제작할 수 있어 여러 병원균에 대해 신속히 대응할 수 있다”며 “향후 유전자 진단 분야에서 새 원천기술로 널리 활용될 것으로 기대된다. 이 기술은 단백질은 물론 중금속 검출에도 활용될 수 있다”고 말했다.

미래창조과학부 글로벌프론티어사업(바이오나노헬스가드연구단) 지원으로 수행된 이 연구 결과는 영국왕립화학회가 발행하는 ‘케미컬 커뮤니케이션즈’(Chemical communications, 6월호) 뒷면 표지논문으로 게재됐다. epi0212@kmib.co.kr


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