최소 유전자만 가진 ‘최소세포’ 합성

미국 연구팀 “473개 유전자로 구성”
생명현상 연구 도구로 활용 기대
생물무기 악용 우려도

미국 연구팀이 생명 유지에 필요한 최소한의 유전자만 지닌 ‘최소세포’(사진·미니멀 셀)를 합성하는 데 성공했다.

24일(현지시각) 과학저널 <사이언스>에 발표된 연구 결과를 보면, 미국 크레이그 벤터 연구소 연구팀이 만든 최소세포는 473개의 유전자로 구성됐다. 이는 지금까지 자연에서 발견된 어떤 자가복제 유전체보다 작은 크기이다. 연구팀은 “흥미롭게도 473개 유전자 가운데 149개(31%)는 정확한 생물학적 기능이 알려지지 않은 것들”이라고 말했다.

이 연구팀은 이에 앞서 2010년 염소에 기생하는 박테리아인 ‘미코플라스마 미코이데스’의 유전체(게놈) 지도를 이용해 컴퓨터 설계와 화학적 유전자 합성 방식으로 인공 박테리아를 만들었다. 연구팀은 이 인공 박테리아의 유전체를 다른 숙주 박테리아에 집어넣어, 숙주 박테리아가 인공 박테리아를 복제하도록 하는 데까지 성공했다. 하지만 인공 박테리아 복제에 반드시 필요한 유전자들이 어떤 것들인지 알아내지는 못했다.

연구팀은 이번에는 이 인공 박테리아 유전체에서 생명 유지(복제)에 필요한 필수 유전자만 남기고 나머지 유전자들을 빼내는 작업을 벌였다. 유전자들에 ‘트랜스포존’이라는 전이 유전자를 끼워넣어 유전자의 기능을 정지시키는 방법을 반복적으로 사용해 박테리아가 살아가는 데 필요한 유전자들을 찾아냈다. 이 과정에서 박테리아의 활발한 성장에 필요하지만 생명을 유지하는 데 필수적인 것은 아닌 준필수 유전자들을 가려낼 수 있었다.

연구팀은 “최소세포가 생명현상의 핵심 기능을 연구하는 데 효과적인 도구로 활용될 수 있을 것”이라고 밝혔다. 반면 과학계 일부에서는 인공세포가 환경 파괴나 새로운 질병 출현, 생물무기 등 부작용을 낳을 수 있다는 우려를 나타내고 있다.

이근영 선임기자 [e-mail]