미국 연구팀이 살아있는 생명체의 자연 DNA에 인공 DNA를 섞어 새로운 생명체를 만들어 내는 데 성공했다고 뉴욕타임스 인터넷판이 7일(현지시간) 보도했다.

미국 스크립스 연구소(Scripps Research Insitute)의 플로이드 롬스버그 박사는 살아있는 대장균 박테리아의 아데닌(A), 티민(T), 구아닌(G), 시토신(C) 등 4종류 염기쌍으로 이루어진 자연 DNA에 화학적으로 합성해 만든 X-Y라는 인공 염기쌍을 하나 더 주입, 모두 6종류의 염기쌍을 가진 지구상에는 없는 전혀 새로운 생명체를 만들어냈다.

단순 생명체인 박테리아를 포함, 지구상의 모든 생명체는 종류는 다양하지만 A, T, G, C의 4가지 염기로 이루어진 똑같은 DNA 유전암호를 지니고 있다.

롬스버그 박사는 여기에 X, Y라는 두 가지 염기를 인공적으로 만들어 대장균 박테리아의 DNA에 주입한 것이다. 이 대장균 박테리아는 원래 가지고 있던 4가지 자연 염기와 함께 새로 들어온 두 가지 염기를 모두 복제했다.

X염기가 Y와 짝을 이루었을 땐 A염기가 T염기와, C염기가 G염기와 짝을 이루었을 때처럼 정확하게 DNA를 복제해냈다고 롬스버그 박사는 밝혔다.

이러한 인공 DNA의 복제는 시험관에서만 가능했다. 살아있는 세포 안에서 인공 DNA가 그 기능을 수행하게 하는 것은 지금까지는 불가능했다.

DNA 염기는 4종류가 어떤 순서로 배열되느냐에 따라 단백질 생산이 지정되며 3개가 결합해 단백질의 구성성분인 특정 아미노산 하나를 만들어 낸다. 이를테면 TCT가 결합하면 아미노산 세린을, AGG가 결합하면 아미노산 아르기닌이 만들어진다. 이렇게 3염기의 조합에 따라 20가지 필수 아미노산이 만들어지는 것이다.

그런데 염기가 4가지에서 6가지로 늘어난다면 3염기 조합의 수가 그만큼 더 늘어나기 때문에 새로운 단백질들이 만들어질 수 있다는 의미가 된다고 롬스버그 박사는 설명했다. 이는 자연 DNA만 지니고 있는 세포로는 만들 수 없었던 약품이나 공산품을 만들어 낼 수 있는 새로운 생명체의 개발이 가능함을 시사하는 것이다.

롬스버그 박사는 이 기술을 이용, 새로운 항생제와 백신 등을 개발하기 위해 신독스(Synthorx)라는 회사를 설립했다.

그는 살아있는 박테리아나 바이러스를 생백신으로 이용할 수 있는 방법을 연구하고 있다.

인공 DNA가 주입된 박테리아나 바이러스는 생백신으로 혈액 속에 들어가면 면역반응을 유발시키지만 스스로는 증식이 불가능하다. 인공 DNA는 합성 뉴클레오티드라는 먹이를 주어야만 증식이 가능하기 때문이다.

이러한 연구는 그러나 자칫 ‘신의 영역’을 침범할 수 있기 때문에 윤리적인 논란을 불러 일으킬 수 있다. 이 연구결과는 영국의 과학전문지 ‘네이처’(Nature) 최신호(5월7일자)에 발표됐다.

연합뉴스