‘단세포 인공생명체’ 눈앞에 성큼

존스홉킨스대 의대 등 국제연구진 효모 게놈 3분의 1 이상 합성 성공
세포 속에서 정상적 기능도 확인

사이언스 제공

‘단세포 생물을 인공으로 합성할 수 있을까?’ 이 질문에 ‘그렇다’고 답할 수 있는 가능성이 커졌다. 국제 연구진이 효모의 유전체(게놈)를 인공으로 합성하는 방법을 완성하고, 이 중 3분의 1 이상을 인공으로 합성하는 데 성공했기 때문이다. 나머지 부분 합성에 성공하면, 사상 최초로 단세포 생물을 인공으로 만들 수 있게 된다.

조엘 베이더 미국 존스홉킨스대 생명의료공학과 교수팀과 제프 보크 미국 존스홉킨스대 의대 교수팀이 이끈 ‘합성효모게놈(Sc2.0) 프로젝트’ 연구진은 맥주효모균(Sc)의 유전체(게놈)를 이루는 염색체 16개 전체의 합성법을 완성하고, 이 중 6개를 실제로 합성하는 데 성공했다고 국제학술지 ‘사이언스’ 10일자에 발표했다. 2011년 첫 염색체를 합성한 데 이어 이번에 추가로 5개의 염색체를 인공 합성한 것이다. 연구진은 인공 염색체 6개를 각각 살아 있는 효모 세포에 넣어 기능도 확인했다. Sc2.0 프로젝트 국제 연구 컨소시엄에는 미국과 중국, 영국, 프랑스, 싱가포르 등 5개국 과학자가 참여했다.

연구진이 설계한 인공 맥주효모균 Sc2.0의 게놈은 실제 맥주효모균의 8% 수준으로 생명활동에 꼭 필요한 유전자만 포함됐다. 연구진은 향후 2년 내로 나머지 10개의 염색체도 합성해 완성된 인공 게놈을 살아 있는 하나의 효모 세포에 넣어 단세포 생물을 만들 계획이다. 보크 교수는 “인공 효모는 원하는 형태의 생물 모델을 만들어 염색체의 구조와 기능, 진화를 연구하는 데 활용 가능하다”며 “약물이나 바이오 연료, 신소재를 생산하는 데 필요한 합성 생물을 만드는 데도 활용 가치가 높다”고 말했다.
　
송경은 동아사이언스 기자 kyungeun@donga.com