세계 최초! 실시간으로 DNA를 편집하는 영상 공개!

과학자들이 숨을 멈추고 응시하고 있던 영상이 있습니다.

게놈 편집 도구 "CRISPR-Cas9"에 의해 DNA 조각을 잘라내는 모습이 실시간으로 촬영된 것입니다.

CRISPR에 의해 DNA를 편집하는 모습은 전문가의 예측 그대로이긴 했지만, 이 과정을 직접 관찰에 성공한 것은 이번이 세계 최초라고 합니다.

우선 그 영상을 확인해 봅시다.

이 영상은 미국 몬태나 주에서 개최된 CRISPR 2017 컨퍼런스에서 도쿄 대학의 누레기 오사무 교수가 공개한 것입니다.

그 순간 관중들은 숨을 멈춘 채 이 영상을 뚫어지게 바라보고 있었다고 합니다.

팀의 멤버인 니시마 히로시 씨가 트위터에 올린 영상을 보면, Cas9가 노란 덩어리이며 갈색의 줄이 DNA 사슬이라고 합니다.

CRISPR-Cas9은 초 단위의 짧은 시간에 DNA 줄기를 절단하고 있습니다.

게놈 편집 도구 "CRISPR-Cas9"

최근 CRISPR-Cas9은 게놈 편집 도구로서 많이 활용되어 왔습니다.

이것은 세균의 면역 체계의 일부를 형성하는 DNA 배열의 패밀리로 구성됩니다.

CRISPR 시스템은 저장한 DNA로부터 RNA라는 분자 복제본을 만들어냅니다.

그러면 감시병이 RNA에 결합해 복합체를 형성하고 자신이 가진 RNA와 DNA를 대조해, 유전체 속에 숨어있는 바이러스성 DNA를 찾아 정확하게 잘라냅니다. 

이러한 중요한 역할을 하는 감시병이 바로 Cas9이라는 단백 분자입니다. 

CRISPR-Cas9 시스템은 DNA를 정확히 자르는 특성 때문에 ‘유전자 가위’라는 별명을 가지고 있습니다. 

(출처 : http://www.biospectator.com/view/news_view.php?varAtcId=1244)

고속 원자간력 현미경을 사용해 CRISPR-Cas9의 움직임을 관찰

CRISPR-Cas9은 다양한 종에 이용할 수 있다는 것이 증명되었습니다.

지금까지 쥐의 유전병, 꽃의 색깔 변화, 생체에 감염된 HIV의 제거, 암세포의 성장 둔화, 인간 태아가 갖고 있던 심장 질환의 원인이 되는 유전제 제거 등에 사용되어 왔습니다.

그러나 CRISPR이 동작하는 모습을 직접 관찰하는데에 성공한 것은 이번이 처음입니다.

이것이 효과가 있다라는 것은 결과가 증명하고 있었지만, 그 메커니즘은 기본적으로 가설에 불과했었던 것입니다.

그것을 파악하기 위해서는 일반적인 영상 기법으로는 역부족이었던 것입니다.

이러한 문제를 극복하기 위해 누레기 오사무 교수 팀은 고속 원자간력 현미경을 사용했습니다.

원자간력 현미경은 실험시료와 탐침의 원자 사이에 작용하는 반데르발스 힘을 검출하여 이미지를 얻습니다.

원자 사이에 작용하는 힘은 모든 물질에서 작용하기 때문에, 전자나 전기를 이용하는 STM이나 SEM과 달리, 전도성 물질로 코팅을 하거나 진공 상태로 만드는 등 전처리 없이도 모든 시료를 용이하게 볼 수 있습니다. 

이러한 장점 덕분에 대기나 액체 속, 또는 고온부터 저온까지 여러가지 환경에서 생체 실험자료를 자연에 가까운 상태로 측정할 수 있고 원자 수준까지 관찰이 가능하다고 합니다.(출처 : 위키백과)

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