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  • 美DNA 분석기업 최대주주 된 삼성… 헬스케어 선점 시동

    美DNA 분석기업 최대주주 된 삼성… 헬스케어 선점 시동

    유전체 분석 정확도 99.99% 수준갤럭시 워치 수집 데이터와 결합초개인화 맞춤 의료 생태계 구축미래 성장 동력 확보에 한층 속도 삼성전자가 미국 유전자 분석 장비 기업 ‘엘리먼트 바이오사이언스’에 전략적 투자자로 참여해 1대 주주 지위를 확보했다. 이를 통해 인공지능(AI)과 의료기기, 디지털 헬스 분야 간 시너지를 바탕으로 미래 성장 동력 확보에 속도를 낼 수 있게 됐다. 삼성전자는 엘리먼트의 ‘시리즈 E’ 투자에 참여해 1억 7500만 달러(약 2668억원) 규모의 추가 지분 투자를 집행했다고 10일 밝혔다. 앞서 삼성전자는 2024년 7월 엘리먼트의 ‘시리즈 D’ 투자에도 참여했다. 2017년 미국 샌디에이고에서 설립된 엘리먼트는 유전체 분석 정확도를 업계 최고 수준인 99.99%로 높이고 분석 비용을 획기적으로 낮춘 ‘DNA 시퀀싱’ 기술을 보유하고 있다. 삼성전자가 DNA 시퀀싱과 함께 주목하는 차세대 기술은 ‘멀티오믹스’다. DNA 시퀀싱이 생명체의 ‘설계도’를 읽는 것이라면, 멀티오믹스는 그 설계도가 몸 속에서 실제로 어떻게 구현되고 변화하는지까지 함께 들여다본다. 기존에는 DNA·RNA·단백질을 각각 다른 장비로 분석한 뒤 그 결과를 다시 합쳐야 했으나, 엘리먼트는 하나의 기기로 동시에 분석할 수 있는 기술을 개발했다. 삼성전자는 이번 투자를 계기로 차세대 유전자 진단 등 신사업 기회를 선점해 나갈 방침이다. 우선 갤럭시 워치와 갤럭시 링 등 웨어러블 기기가 수집하는 일상 데이터(수면, 운동, 심박수 등)를 엘리먼트의 유전체 분석 데이터와 결합해 스마트폰 기반의 초개인화 헬스케어 생태계를 구축할 수 있다. 업계에서는 삼성전자가 ‘DNA 기반 맞춤형 건강 관리 및 질병 예측 서비스’를 삼성 헬스 플랫폼을 통해 모바일 환경에서 선제적으로 상용화할 가능성이 높다고 보고 있다. 또 삼성전자는 자사의 AI 알고리즘 및 빅데이터 처리 역량을 엘리먼트의 유전자 분석 소프트웨어와 융합해 ‘AI 기반 유전체 분석 혁신’에 나선다는 계획이다. 이를 통해 복잡하고 방대한 유전체 데이터 분석 속도를 실시간 수준으로 끌어올리고, 질병 조기 판독의 정확도를 한 차원 더 고도화할 것으로 보인다. 노태문 삼성전자 사장은 “맞춤형 의료의 미래를 위한 시너지가 창출될 것”이라고 강조했다. 이번 투자 확대로 인한 엘리먼트 경영권 변동은 없을 전망이다. 디지털 헬스케어 시장은 빅테크의 격전장이다. 구글은 최근 4년 만에 새로운 웨어러블 ‘핏빗(Fitbit) 에어’를 공개하고 개인형 건강 관리 서비스를 통합했다. 또 구글 딥마인드를 통해 단백질 구조 예측 기술 ‘알파폴드’를 고도화하고 있다. 애플은 리서치킷(ResearchKit) 플랫폼을 통해 아이폰과 애플워치 기반으로 건강 연구를 진행하고 있다.
  • 남성, 여성보다 ‘이 암’ 발병률 4배 높다…이유는 ‘성호르몬’

    남성, 여성보다 ‘이 암’ 발병률 4배 높다…이유는 ‘성호르몬’

    남성의 방광암 발병률이 여성보다 4배 높은 현상의 이유로 ‘성호르몬’의 영향을 지적하는 연구 결과가 나왔다. 스페인 바르셀로나 생명의학연구소(IRB Barcelona)와 미국 워싱턴대학교 공동 연구팀은 방광암 이력이 없는 기증자 45명의 방광 조직을 ‘초고심도 이중 DNA 시퀀싱’이라는 최신 기술로 분석했다. 그 결과, 남성 방광 조직에는 여성보다 암 억제 유전자(RBM10, CDKNIA, ARTD1A)의 단백질 기능을 손상하는 돌연변이가 유의미하게 많았다. 또 남성의 방광 상피세포에서는 돌연변이 세포가 더 잘 살아남고 증식하도록 하는 ‘양성 선택’이 강하게 일어났다. 유전자에 같은 돌연변이가 생겨도 남성의 신체 환경이 이를 암으로 발전시킬 가능성이 높다는 것이다. 이는 나이, 흡연·음주 여부, 체질량지수 등 다른 방광암 위험 요인 변수를 제거한 후에도 마찬가지였다. 연구팀은 성호르몬을 비롯한 남녀 간 내부 대사 차이가 유전자 돌연변이 성장에 영향을 미쳤기 때문으로 분석했다. 연구를 이끈 아벨 곤살레스-페레스 박사는 “이번 연구로 생물학적 성별이 방광암 발병 초기 단계부터 영향을 미칠 가능성을 확인했다”며 “건강한 조직도 시간이 지나면서 수많은 돌연변이를 만들지만, 중요한 것은 돌연변이의 수보다 어떤 돌연변이가 빠르게 복제되는지 식별해 암 위험에 대처하는 것”이라고 말했다. 이번 연구에서는 흡연이 방광암 발생에 미치는 영향도 드러났다. 흡연은 단순히 돌연변이를 일으키는 것뿐만 아니라, 세포의 노화를 막고 무한 증식을 유도하는 ‘텔로머레이스 유전자(TERT)’ 돌연변이를 활성화했다. 담배의 발암물질이 TERT 돌연변이 세포를 도와 방광암 위험을 높인 것이다. 이러한 현상은 특히 55세 이상 고령층에서 뚜렷하게 나타났다. 아벨 박사는 “이번 연구 결과는 남성, 흡연자들이 방광암 예방을 위해 주의를 기울여야 한다는 점을 시사한다”며 “성별 및 생활 습관에 따른 맞춤형 관리가 필요하다”라고 밝혔다. 해당 연구 결과는 지난 8일 국제 학술지 ‘네이처(Nature)’에 실렸다.
  • 아기 그냥 낳는다고?…“7천만원 내면 IQ 높은 배아 이식해드려요”

    아기 그냥 낳는다고?…“7천만원 내면 IQ 높은 배아 이식해드려요”

    미국 실리콘밸리에서 유전자 검사를 통해 지능지수(IQ)가 높은 배아를 선별해 이식하는 문화가 확산하고 있는 것으로 전해졌다. 12일(현지시간) 미국 일간 월스트리트저널(WSJ)은 ‘실리콘밸리에서 점점 더 커지는 똑똑한 아기에 대한 집착’이라는 제목의 기사를 통해 실리콘밸리가 위치한 캘리포니아의 베이 지역에서 인간 배아의 유전자 검사를 제공하는 스타트업의 현황을 소개했다. 업체들은 여러 배아의 유전자 검사 결과를 토대로 미래의 IQ 예상치를 측정해 부모가 어떤 배아로 시험관 시술을 할지 선택할 수 있도록 지원한다. 비용은 적게는 6000달러(약 800만원)에서 많게는 5만 달러(약 7000만원)에 달하지만, 베이 지역에서 이 서비스에 대한 수요는 상당한 수준이라고 매체는 전했다. 업체 중 하나인 ‘누클리어스지노믹스’의 창업자 키안 사데기는 WSJ에 “실리콘밸리는 IQ를 사랑한다”며 미국 다른 지역의 부모들보다 실리콘밸리의 부모들이 아이의 높은 지능에 집착한다고 전했다. 하버드 의대의 통계유전학자 사샤 구세브 교수는 이같은 현상에 대해 실리콘밸리의 능력주의 문화가 반영된 것이라고 분석했다. 그는 “그들은 자신이 똑똑하고 성취를 이뤘으며, 좋은 유전자를 보유했으므로 그 자리에 있을 자격이 있다고 생각한다”며 “이제 그들은 자녀들도 똑같이 될 수 있도록 하는 도구가 생긴 셈”이라고 설명했다. 생명윤리학자들은 배아 유전자 검사에 대해 경각심을 보인다. 행크 그릴리 스탠퍼드대 생명과학·법센터장은 “부자들이 슈퍼 유전자를 가진 계층을 형성해 모든 것을 차지하고 나머지를 노동자로 부린다는 건 과학소설에서나 볼 이야기”라며 “이게 공정한가”라는 질문을 던졌다. 배아 유전자 검사를 받는 사람 중에는 다산(多産) 운동을 벌이는 이들도 있다. 시몬과 맬컴 콜린스 부부는 시험관 시술을 통해 자녀 넷을 출산했는데, 일부 배아에 대해 유전자 검사를 받은 것으로 알려졌다. 시몬 콜린스는 지금 임신 중인 태아도 암에 걸릴 위험이 낮으며 매우 높은 지능을 보유할 가능성을 보여주는 백분위 점수가 99%여서 선택했다면서 “우리는 그게 가장 멋진 일이라고 생각했다”고 말했다. 베이 지역의 다른 한 커플은 업체로부터 IQ와 알츠하이머 위험 평가 등 다양한 예측치를 기재한 결과지를 받고, 스프레드시트에 이를 입력해 자신들만의 수식으로 산출한 수식을 토대로 배아를 선택했다고 말하기도 했다. 그러나 배아 IQ 예측의 정확도는 그다지 높지 않은 것으로 알려졌다. 예측 모델을 개발한 샤이 카르미 예루살렘 히브리대 교수는 이 모델을 이용한다고 해도 평균 3∼4점 정도 더 높은 점수를 얻을 수 있을 뿐이라며 “자녀를 신동으로 만들 수는 없을 것”이라고 지적했다. 또 구세브 교수는 “가장 높은 IQ를 가진 배아를 선택하는 것이 자폐 스펙트럼 장애 위험이 가장 높은 배아를 선택하는 결과를 가져올 수 있다”고 경고했다. 알츠하이머·비만 등 1200여개 질병 가능성 예측하기도 앞서 지난달 워싱턴포스트(WP)에 따르면 난임 스타트업 ‘오키드헬스’는 배아를 대상으로 향후 발병 소지가 있는 수천가지 질병을 검사하는 서비스를 제공하고 있다. 이 스타트업은 최초로 30억 염기쌍의 배아 전체 유전체를 시퀀싱(DNA의 염기 배열 분석) 할 수 있다고 주장하고 있다. 배아에서 채취한 5개 세포만으로 전체 유전체를 분석하고, 조현병·알츠하이머·비만 등 1200여개 질병의 발병 가능성을 예측할 수 있다는 것이다. 이 질병 가능성은 점수화되는데, 이 데이터를 통해 아이를 선별해 낳는 것이다. 오키드헬스 창업자 누르 시디키는 “오키드는 질병을 피할 수 있는 유전적 축복을 받는 세대를 만들고 있다”고 소개하며 “성관계는 즐거움을 위한 것이고, 아기를 위한 것은 배아 스크리닝”이라고 말하기도 했다. 유전자 선별 넘어 유전자 ‘편집’ 기술 개발까지또 다른 캘리포니아 스타트업 ‘부트스트랩 바이오’는 아예 인간 배아의 DNA를 직접 편집하는 ‘생식세포 유전자 편집’ 기술을 개발 중이다. 이 기술은 한 번 수정된 유전자가 모든 세포에 영향을 주며, 후세까지 영구적으로 이어진다. 블룸버그 보도에 따르면 부트스트랩 바이오는 당초 성인 유전자 편집을 연구하다가 최근 배아 편집으로 방향을 틀었으며, 미국 규제를 피해 중미 국가 온두라스에서 2026~2027년쯤 임상시험을 계획 중인 것으로 알려졌다. 지난달에는 세계 최초로 ‘유전자 편집 아기’를 탄생시켜 세계적인 논란을 일으킨 중국 유명 과학자 허젠쿠이(賀建奎·41) 박사가 미국에서 연구를 재개할 계획이라고 밝혔다. 허젠쿠이는 지난 7월 20일 영국 데일리메일과의 인터뷰에서 오는 8월 미국 텍사스주 오스틴에 새 연구실을 개설할 예정이라고 밝혔다. 그는 “인간 배아 유전자 편집이 아이폰만큼이나 큰 인기를 얻길 바란다”며 “대부분의 가정이 감당 가능한 비용으로 유전자 편집을 선택하고, 건강한 아기를 출산하는 시대가 열릴 것”이라고 말했다. 허젠쿠이는 중국 남방과학기술대 교수 재직 시절인 2018년 유전자 가위 기술을 활용해 인간면역결핍바이러스(HIV) 감염에 관여하는 유전자를 제거한 배아를 수정·이식했고, 이를 통해 쌍둥이 여아 등 3명의 아기가 태어났다. 이는 과학계에 큰 충격을 안겼고, 그는 ‘중국의 프랑켄슈타인’이라는 별명으로 불리며 전 세계적 주목을 받았다. 네이처(Nature)지는 그를 ‘올해의 10대 인물’ 중 한 명으로 선정하기도 했다. 하지만 전문가들은 이러한 유전자 편집 기술의 안전성과 윤리성 모두에 강한 의문을 제기하고 있다. 시카고대 윤리학자 로리 졸로스 교수는 “아기를 마치 부품을 조립하듯 설계하려는 발상은 위험하다”고 우려했으며, 스탠퍼드대의 그릴리 교수는 “우리는 편집된 아이에게 어떤 일이 벌어질지 전혀 알 수 없다”고 경고했다.
  • “아기 갖기 위해 성관계 하는 시대 끝?”…유전자 골라 탄생하는 ‘슈퍼베이비’ 논란

    “아기 갖기 위해 성관계 하는 시대 끝?”…유전자 골라 탄생하는 ‘슈퍼베이비’ 논란

    “성관계는 즐거움을 위한 것이고, 아기는 배아 스크리닝을 통해 만듭니다.” 미국 한 스타트업이 제공하는 배아 유전체 검사 서비스가 ‘슈퍼베이비’ 논란을 낳고 있다. 지난 17일 워싱턴포스트(WP)에 따르면 난임 스타트업 ‘오키드헬스’는 배아를 대상으로 향후 발병 소지가 있는 수천가지 질병을 검사하는 서비스를 제공하고 있다. 이 서비스를 통해 예비 부모는 자녀의 유전 정보를 이전보다 훨씬 더 많이 알 수 있다. 현재는 시험관 시술(IVF)을 받는 여성과 커플들이 낭포성 섬유증이나 다운증후군 같은 단일 유전자 변이나 염색체 이상을 검사하는 것이 일반적이다. 그러나 이 스타트업은 최초로 30억 염기쌍의 배아 전체 유전체를 시퀀싱(DNA의 염기 배열 분석) 할 수 있다고 주장하고 있다. 배아에서 채취한 5개 세포만으로 전체 유전체를 분석하고, 조현병·알츠하이머·비만 등 1200여개 질병의 발병 가능성을 예측할 수 있다는 것이다. 이 질병 가능성은 점수화되는데, 이 데이터를 통해 아이를 선별해 낳는 것이다. 오키드헬스 창업자 누르 시디키는 “오키드는 질병을 피할 수 있는 유전적 축복을 받는 세대를 만들고 있다”고 소개하며 “성관계는 즐거움을 위한 것이고, 아기를 위한 것은 배아 스크리닝”이라고 말했다. 오키드헬스의 유전자 스크리닝은 IVF 성공률을 높이고 부모들의 유전 질환에 대한 불안감을 줄임으로써 출산을 장려할 수 있다고 주장한다. 그러나 이 스타트업은 단순히 아이를 갖는 것을 돕는 수준을 넘어 미래의 자녀를 선별하고 설계하는 데까지 나아가고 있다고 WP는 지적했다. 일각에서는 이를 두고 인간의 우수한 유전형질만을 선별해 개량하는 ‘현대판 우생학’이라는 우려가 나오고 있다. 부유한 계층이 유전적으로 더 뛰어난 아이를 골라 태어나게 하는 세상이 될 수 있다는 것이다. 현재 이 스타트업의 검사 비용은 배아 하나당 2500달러(약 350만원), IVF 1회 평균 비용은 2만 달러(약 2800만원)에 달한다. 소식통은 이 스타트업의 고객 중에는 일론 머스크와 사이에서 4명의 자녀를 낳은 전 뉴럴링크 임원 시본 질리스도 포함돼 있다고 소식통은 전했다. 오키드헬스는 “지적 장애는 선별하지만 지능 예측은 제공하지 않는다”는 입장이다. 그러나 회사 관계자는 머스크와 질리스 커플을 포함해 일부 커플에 지능 관련 선별 서비스를 비공식적으로 제공했다고 말했다. 미국 임신협회는 오키드헬스와 같은 기업들이 제공하는 유전자 선별 기술에 대해 “이건 단순한 예측이 아니라 인간 배아의 미래를 실질적으로 ‘조작’하는 것”이라는 지적했다. MIT 생명윤리학 교수 앨리슨 브룩스도 “우리는 지금, 아이들이 선택받은 이유와 선택받지 못한 이유를 아는 사회로 가고 있다”며 오키드헬스의 서비스가 “건강을 위한 선택을 넘어 사회적 불평등을 심화시킬 가능성도 있다”고 우려했다. 이 스타트업의 주장이 과학적 근거가 부족하다는 지적도 있다. 스베틀라나 야첸코 스탠퍼드대 교수는 “5개 세포로 전 유전체를 검사하는 과정에서 수많은 오류가 발생한다”며 “특정 질병 유전자가 없다고 단언하는 건 사실상 러시안룰렛에 가까운 위험한 판단”이라고 말했다. 이에 대해 오키드는 “기존 유전자 검사가 놓치는 수백 개의 단일유전자 질환을 더 정확히 파악할 수 있는 것이 핵심이며, 다유전자 점수는 참고용 정보일 뿐”이라는 입장이다. 유전자 선별 넘어 유전자 ‘편집’ 기술 개발까지…윤리적 논란 이처럼 배아를 선별해 ‘더 건강한 아이’를 낳으려는 시도가 윤리적 경계를 시험하고 있는 가운데, 더 급진적인 기술도 등장하고 있다. 캘리포니아 스타트업 ‘부트스트랩 바이오’는 아예 인간 배아의 DNA를 직접 편집하는 ‘생식세포 유전자 편집’ 기술을 개발 중이다. 이 기술은 한 번 수정된 유전자가 모든 세포에 영향을 주며, 후세까지 영구적으로 이어진다. 블룸버그 보도에 따르면 부트스트랩 바이오는 당초 성인 유전자 편집을 연구하다가 최근 배아 편집으로 방향을 틀었으며, 미국 규제를 피해 중미 국가 온두라스에서 2026~2027년경 임상시험을 계획 중인 것으로 알려졌다. 현재 미국에서는 FDA가 생식세포 유전자 편집이 포함된 임상시험 신청조차 받지 않기 때문이다. 부트스트랩 바이오의 초기 투자자 중에는 ‘출산 장려 운동(pronatalism)’을 이끄는 시몬·말콤 콜린스 부부도 있다. 이들은 일론 머스크와도 연결돼 있다는 평가를 받는다. 시몬 콜린스는 “후대까지 특정 질병 위험을 완전히 제거할 수 있다면 그것은 혁신”이라며 “우리는 수익보다 사람을 돕는 데 투자한다”고 밝혔다. 하지만 전문가들은 기술의 안전성과 윤리성 모두에 강한 의문을 제기한다. 스탠퍼드대의 그릴리 교수는 “우리는 편집된 아이에게 어떤 일이 벌어질지 전혀 알 수 없다”고 말했으며 시카고대 윤리학자 로리 졸로스 교수는 “아기를 마치 부품을 조립하듯 설계하려는 발상은 위험하다”고 경고했다. 국제 과학자 단체들도 지난 5월 생식세포 유전자 편집에 대해 최소 10년간의 전면 중단을 권고한 바 있다.
  • 세탁기로 열심히 빨았는데도 세균 그대로네 [달콤한 사이언스]

    세탁기로 열심히 빨았는데도 세균 그대로네 [달콤한 사이언스]

    병원 내 감염 또는 의료 관련 감염(HAI)은 입원뿐만 아니라 외래진료를 포함해 의료기관 내 의료행위와 관련된 감염을 말하며, 이는 병원 근무자 등 관련 종사자들의 감염까지 포함한다. 노령인구와 만성 퇴행성 질환, 면역 저하 환자 등 감염에 취약한 인구가 늘어나면서 의료 관련 감염 발생이 늘어날 것으로 예상된다. 이런 상황에서, 영국 드몽포르대 약학부 감염병 연구센터는 가정에서 가운이나 근무복을 세탁하는 의사나 간호사 등 의료계 종사자들이 무의식적으로 항생제 내성 감염 확산에 원인을 제공할 수 있다고 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 5월 1일 자에 실렸다. 병원 내 감염은 공공 보건의 주요 문제로, 특히 항생제 내성 박테리아가 자주 관련돼 있기 때문에 더 큰 문제로 주목받고 있다. 많은 간호사와 의료 종사자들은 가정에서 표준 세탁기를 사용해 근무복을 세탁하는데, 일부 연구에서는 박테리아가 의복을 통해 전파될 수 있다는 사실이 밝혀졌다. 그래서, 세탁기가 위험한 미생물의 확산을 충분히 방지할 수 있는지에 대한 의문이 제기되고 있다. 이에 연구팀은 가정에서 주로 사용하는 세탁기 모델 6종을 이용해 의료 종사자 근무복의 오염을 효과적으로 제거할 수 있는지 분석했다. 연구팀은 병원에서 오염된 직물 표본을 뜨거운 물로 빠르게 세탁하거나 일반 모드로 세탁하는 등 다양한 방식으로 빨래했다. 그 결과, 3종의 세탁기에서는 빠른 세탁 모드로는 의복에 묻은 오염물질을 제거하지 못했고, 3분의1은 일반 세탁 모드에서도 오염물을 충분히 씻지 못한 것으로 나타났다. 또, 세탁이 끝난 뒤 세탁기 내부에서 바이오 필름을 채취해 분석했다. 바이오 필름은 미생물들이 서로 결합해 고체나 액체 표면에 얇은 막처럼 형성된 구조물로, 생물막이라고 부르기도 한다. DNA 시퀀싱 결과, 병원성 박테리아와 항생제 내성 유전자를 발견했다. 이들 박테리아는 가정용 세제에 내성을 일으켜 제대로 제거되지 않거나, 특정 항생제에 대한 내성도 증가시키는 것으로 확인됐다. 이번 발견은 많은 가정용 세탁기가 의료 종사자 근무복의 오염을 제거하는데 충분하지 않을 수 있으며, 병원 내 감염과 항생제 내성 확산의 원인이 될 수 있음을 보여준다고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 케이티 레어드 교수(미생물학)는 “이번 연구는 가정용 세탁기가 직물을 충분히 소독하지 못해 항생제 내성 박테리아가 살아남도록 허용하는 경우가 많아, 병원 내 감염과 항생제 내성 확산의 원인이 될 수 있다는 것을 보여준다”라며 “의료 기관에서 현장에 설치된 산업용 세탁기를 사용해 근무복을 세탁해 환자 안전을 개선하고 항생제 내성 병원균 확산을 통제할 수 있을 것”이라고 말했다.
  • ‘쑤시고 시큰’ 퇴행성관절염…“수술 없이 젊게 되돌릴 방법”

    ‘쑤시고 시큰’ 퇴행성관절염…“수술 없이 젊게 되돌릴 방법”

    여기저기 쿡쿡 쑤시고 시큰거리는 ‘노년층 최대 복병’ 퇴행성관절염을 정복할 길이 열릴지 주목된다. 특히 외과적 수술 없이 치료할 가능성에 관심이 쏠린다. 27일 한국연구재단에 따르면 성균관대와 중앙대학교 공동 연구팀은 퇴행성관절염을 촉진하는 유전자의 작동 원리를 규명하고, 해당 유전자의 활성을 조절할 수 있는 저분자 화합물을 발굴했다. 퇴행성관절염은 관절 연골세포의 노화에서 시작되는 대표적인 신체 노화 질환이다. 국내 65세 이상 노인 인구의 19.2%가 이 질환으로 고통받는다. 외과적 수술 등 기존 치료법은 근본적인 손상 억제에는 한계가 있어 항노화 약물 등 새로운 치료법 개발이 요구되고 있지만, 연골세포 노화에 관한 기본적인 연구는 부족한 상황이다. 연구팀은 연골조직 내 유전자 시퀀싱(유전자를 증폭시킨 뒤 DNA의 염기서열 순서를 분석하는 기술) 데이터셋을 이용, ‘지미즈1’(ZMIZ1)이라는 유전자가 많은 실험 쥐는 세포노화가 증가하는 것을 확인했다. 지미즈1이 세포 노화를 가속하는 인자인 셈이다. 연구팀은 또 지미즈1이 가타4(GATA4)라는 유전자와 결합해 관절염 발병을 가속한다는 사실도 알아냈다. 이후 연구팀은 인공지능(AI) 기법을 활용, 관절염 발병을 부추기는 지미즈1과 가타4 결합을 억제하는 저분자화합물 ‘K-7174’를 찾아냈다. 아울러 퇴행성관절염 동물에 K-7174를 투여한 결과 손상·노화된 연골이 건강하고 젊은 관절로 회복되는 것을 확인했다. 연구팀은 “노화 연골세포 억제에 중요한 역할을 하는 새로운 인자들을 발견함으로써 더 나은 퇴행성관절염 치료 방법 개발에 기여할 것”이라고 기대했다. 과학기술정보통신부와 한국연구재단 지원으로 수행된 이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘어드밴스드 사이언스’ (Advanced Science) 지난 5일 자에 실렸다.
  • 알레르기 비염 환자의 콧속 들여다봤더니 ‘화들짝’ [사이언스 브런치]

    알레르기 비염 환자의 콧속 들여다봤더니 ‘화들짝’ [사이언스 브런치]

    알레르기 비염은 특정 물질에 대해 코가 과민 반응을 일으켜 발작적이고 반복적인 재채기, 맑은 콧물, 코막힘, 가려움증 등 증상이 나타나는 질환이다. 국내에서도 2021년 기준으로 알레르기 비염 환자는 491만 1876명으로, 일반적으로 전체 인구의 5~20%가 앓고 있는 것으로 조사됐다. 유전, 집먼지진드기, 꽃가루, 미세먼지 등 다양한 원인으로 나타나는 것으로 알려져 있다. 이런 가운데, 미국 조지워싱턴대, 포르투갈 포르투대, 상주앙 지역 보건의료 센터, 보건 과학 대학연구소, 칠레 탈카대 공동 연구팀은 알레르기로 재채기를 심하게 하는 비염 환자는 건강한 사람과 콧속에 서식하는 세균이 다르다고 27일 밝혔다. 이 연구 결과는 보건의료 분야 국제 학술지 ‘최신 미생물학’(Frontiers in Microbiology) 12월 18일 자에 실렸다. 연구팀은 포르투대 메디컬센터 면역·천식 클리닉에서 통원 치료를 받는 아동 청소년 중 214명을 무작위로 뽑았다. 155명은 알레르기 비염과 천식 모두, 47명은 알레르기 비염만, 12명은 천식만 앓고 있었다. 연구팀은 건강한 아동 청소년 125명과 이들을 비교했다. 연구팀은 이들을 대상으로 면봉으로 코에서 표본을 채취하고 미생물의 DNA를 시퀀싱해 콧속 미생물을 구분하고, 미생물 간 네트워크 분석을 통해 진균의 군집 특성을 파악했다. 그 결과, 모든 샘플에서 가장 흔하게 발견된 균은 자낭균(Ascomycota)과 담자균(Basidiomycota)으로 나타났다. 이 두 종류의 균에 속한 14개 속의 미생물이 콧속에서 발견됐다. 특히 연구팀에 따르면 알레르기 비염 및 천식 환자와 건강한 일반인 사이에는 명확하고 통계적으로 유의미한 차이를 보였지만, 호흡기 질환을 앓는 환자들 사이에서는 차이를 찾을 수 없었다. 호흡기 질환을 앓는 사람들의 코 속에는 더 많고 다양한 미생물들이 존재하고 있었으며, 알레르기 비염과 천식을 모두 앓는 사람은 건강한 사람이나 알레르기 비염만 있는 사람보다 미생물이 훨씬 많았다. 이는 미생물이 코의 면역 환경에 영향을 미치는 것을 보여준다고 연구팀은 설명했다. 연구팀은 알레르기 비염과 천식 환자의 미생물 군집에서 DNA와 RNA 구성 요소인 5-아미노이미다졸 리보뉴클레오티드(AIR) 생산과 관련된 세 가지 대사 경로가 과도하게 많다는 사실을 발견했다. 연구를 이끈 마르코스 페레즈 로사다 조지워싱턴대 교수(감염학)는 “이번 연구는 알레르기 비염이 상기도 미생물의 다양성을 증가시키고 구성까지 변화시킨다는 것을 보여준다”라며 “비강이 알레르기 비염과 천식에 관여하는 미생물의 주요 저장소라는 점을 보여주는 만큼 이들 질환의 치료 전략을 세울 때 도움이 될 것”이라고 말했다.
  • “코로나19 대재앙의 시작, 中 우한 화난 시장 확실하다” [사이언스 브런치]

    “코로나19 대재앙의 시작, 中 우한 화난 시장 확실하다” [사이언스 브런치]

    2019년 연말 중국에서 시작된 코로나19는 지구촌 곳곳에 빠른 속도로 확산해 약 3년 동안 전 세계를 공포에 떨게 했다. 코로나19 바이러스의 기원에 대해 초기에는 실험실에서 인공적으로 만든 것이라는 추정도 있었지만, 많은 과학자는 실험실 유래설은 근거 없는 것으로 보고 있다. 그렇다면 코로나19라는 인류의 대재앙은 어디에서 시작됐을까. 7개국 연구자들로 구성된 연구팀에 따르면 코로나19는 중국 우한의 수산물 시장이 확실한 것으로 밝혀졌다. 프랑스, 미국, 캐나다, 영국, 호주, 네덜란드, 포르투갈 7개국 23개 대학과 연구기관 과학자들로 구성된 국제 공동 연구팀은 2019년 말 코로나19 팬데믹 원인인 SARS-CoV-2가 발생했을 가능성이 높은 중국 우한 화난 수산물도매시장에서 발견된 야생 동물 목록을 제시했다. 이 연구에는 프랑스 소르본대 생태환경과학연구소, 미국 애리조나대, 스크립스연구소, 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA), 툴레인대, 퍼브라이트대, 메릴랜드대, UC 샌디에이고, 유타대 의대, 캐나다 서스캐처원대, 영국 에든버러대, 임페리얼 칼리지 런던, 글래스고대, 호주 시드니대, 네덜란드 에라스뮈스 메디컬센터, 루벤 가톨릭대, 포르투갈 리스보아 노바대 연구자들이 참여했다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘셀’ 9월 20일 자에 실렸다. 연구팀은 중국 질병예방통제센터(CDC)가 2020년 1월 1일 화난 수산물 도매시장의 바닥, 벽, 기타 표면에서 수집한 시료와 며칠 뒤 야생 동물을 판매하는 매장에서 동물 이동에 사용된 우리, 카트는 물론 하수구, 배수구에서 수집한 800개 이상의 표본, 초기 코로나19 환자에게서 채취한 표본 등에서 얻은 메타 전사체 데이터를 새로 분석했다. 메타 전사체 시퀀싱 기술은 표본에 존재하는 모든 유기체의 RNA 서열을 얻기 위한 기술이다. 중국 CDC 연구팀은 시퀀싱 데이터를 공개하고, 2023년에 과학 저널 ‘네이처’에 관련 데이터를 분석한 연구 결과를 발표했지만, 코로나19를 촉발한 동물 종을 정확히 밝혀내지는 못했다. 이에 이번 연구팀은 관련 데이터를 재분석한 결과, 코로나19 바이러스는 화난 수산물 도매시장 내 야생 동물이 판매되는 구역에서 발견됐으며, 특히 너구리(raccoon dogs)와 사향 고양이(civet cats)에서 발견됐다. 연구팀에 따르면 이 동물들은 2002년 사스를 유발한 코로나바이러스가 인간으로 전이시킬 때도 등장했다. 코로나19 바이러스의 다양한 변종들이 처음부터 화난 시장에 있었던 것으로 확신했다. 이 밖에도 시장에서 판매되던 회백색 대나무쥐(Hoary bamboo rat), 고슴도치류인 말레이호저(Malayan porcupines)에게서도 코로나19 바이러스 양성반응을 발견했다. 또, 연구팀은 팬데믹 초기에 보고된 원시 코로나19 바이러스 게놈의 진화 분석을 수행해 인간을 감염시켰을 가능성이 가장 높은 바이러스의 조상 유전자형을 추론했다. 그 결과, 화난 시장에서 등장하기 이전까지는 코로나19 바이러스에 감염된 인간이 매우 적거나 아예 없는 것으로 나타났다. 결국, 화난 시장의 동물에서 인간으로 전이가 됐으며, 그것이 코로나19의 시작이라는 말이다. 화난 시장에서 판매되던 야생동물은 중국 CDC팀이 표본을 수집하기 전에 모두 제거됐기 때문에 해당 동물들이 감염됐다는 직접적 증거는 없지만, 다양한 환경 샘플에서 동물들의 DNA와 RNA와 일치했으며 코로나19 바이러스도 함께 발견됐다고 연구팀은 설명했다. 이는 화난 시장에서 코로나19 감염된 동물이 있었다는 시나리오에 힘을 실어주는 것이라고 덧붙였다. 마이클 워로비 애리조나대 교수는 “중국 CDC에서 수집한 데이터를 새롭고 철저한 방식으로 분석함으로써 팬데믹 시작에 대한 방대한 다른 여러 증거와 일치하는 것을 확인했다”라며 “바이러스로 가득한 야생동물을 잡아 인간과 접촉하게 한다면 코로나19 팬데믹과 같은 상황이 다시 벌어질 수 있다”고 경고했다. 크리스티안 앤더슨 미국 스크립스 연구소 박사도 “이번 연구는 모든 증거가 같은 시나리오를 가리키고 있다”며 “코로나19 바이러스에 감염된 동물이 2019년 11월 중순에서 말 사이에 화난 시장으로 유입돼 팬데믹을 촉발했다”라고 말했다.
  • 5만 2000년 전 매머드, 유전자 3D 구조 복원했다 [달콤한 사이언스]

    5만 2000년 전 매머드, 유전자 3D 구조 복원했다 [달콤한 사이언스]

    맘모스라고 불리는 매머드는 코끼리와 비슷한 형태를 가진 포유류로 약 480만 년 전부터 약 4000년 전까지 존재했다. 최근 연구에 따르면 알래스카 지역에서는 기원전 약 3750년까지 존재했던 것으로 알려졌다. 이 때문에 선사시대 사람들은 매머드를 사냥해 식량으로 이용하기까지 했다. 미라 상태로 남아있는 경우도 많아서 복원 연구가 가장 활발한 동물이기도 하다. 이런 가운데, 덴마크, 미국, 스페인, 스웨덴, 러시아, 호주 6개국 33개 대학과 연구기관 연구자로 구성된 국제 공동 연구팀은 고대 DNA 표본을 이용해 5만 2000년 된 매머드의 게놈과 염색체의 3D 구조를 복원하는 데 성공했다고 13일 밝혔다. 이 연구에는 덴마크 코펜하겐대, 미국 베일러 의대, 라이스대, 네브래스카대 의대, 노스이스턴대, 텍사스 서던대, 매사추세츠공과대(MIT)-하버드 브로드 연구소, 캘리포니아 산타크루즈대(UC산타크루즈), 오레곤 보건과학대, 일리노이 어바나-샴페인대, UC어바인, 텍사스 샌안토니오 동물원, 휴스턴 동물원, 하버드대 의대, MIT, 스페인 국립 게놈분석센터, 바르셀로나 자유대, 바르셀로나 과학기술연구소, 스웨덴 고유전학센터, 스웨디시 자연사박물관, 스톡홀름대, 러시아 SB RAS 분자·세포 생물학 연구소, SB RAS 세포 및 유전학 연구소, 사하공화국 과학아카데미, 북동 연방대, 호주 서호주대, 노르웨이 NTNU 대학 박물관 생물학자, 의학자 등이 참여했다. 이번 연구는 생물학 분야 국제 학술지 ‘셀’ 7월 12일 자에 실렸다. 게놈의 3차원 구조는 많은 정보를 제공하지만, 고대 DNA 표본은 매우 작고 짧은 조각으로 구성돼 있다. 이에 연구팀은 인간 게놈의 3D 구조를 매핑하는 방식으로 고대 DNA 표본을 고대 게놈 조립을 시도했다.연구팀은 5년에 걸쳐 수십 개의 매머드 표본을 조사해, 2018년 북동 시베리아에서 비정상적으로 잘 보존된 표본을 찾아냈다. 연구팀은 매머드 게놈 구조를 재구성하기 위해 매머드 귀 뒤 피부에서 DNA를 채취했다. Hi-C라는 지도 작성법을 사용해 DNA 조각의 상호작용을 분석했다. 연구팀은 Hi-C 분석에서 얻은 물리적 정보를 DNA 시퀀싱과 결합해 상호작용하는 DNA 부분을 정확히 식별해 냈다. 그다음 현재 코끼리 게놈을 구조체(템플릿)로 사용해 매머드 게놈 지도를 복원해 분석했다. 그 결과, 매머드는 현존하는 아시아 및 아프리카코끼리와 동일한 28개의 염색체를 가진 것으로 확인됐다. 그렇지만, 매머드 피부 세포는 가장 가까운 친척인 아시아 코끼리 피부 세포와는 다른 유전자 활성화 패턴을 갖고 있으며, 이는 매머드 피부의 털과 추위 내성에 관련된 유전자인 것으로 조사됐다. 연구팀은 이번에 활용한 방법으로 매머드 복원뿐만 아니라 고대 이집트 미라를 연구하고 복원하는 데도 활용될 수 있을 것으로 기대한다. 연구를 이끈 올가 더드첸코 미국 베일러 의대 교수(유전학)는 “이번 연구는 미라나 화석에서 발굴하는 DNA 조각만 있으면 Hi-C 기술로 전체의 대략적 모습을 제공할 수 있음을 보여준다”라고 말했다.
  • 바이오 공들이는 삼성, 이번엔 美 DNA 분석장비기업 투자

    바이오 공들이는 삼성, 이번엔 美 DNA 분석장비기업 투자

    삼성전자는 미국 DNA 분석 장비 기업 ‘엘리먼트 바이오사이언스’(엘리먼트)에 전략적 투자자로 참여한다고 12일 밝혔다. 2017년 미 샌디에이고에 설립된 엘리먼트는 비용은 낮으면서도 정확도를 높인 DNA 시퀀싱 기술을 보유한 기업이다. 2022년 3월 중형 DNA 시퀀싱 기기인 ‘아비티’(AVITI)를 출시했다. DNA 시퀀싱은 생명체의 설계도라고 할 수 있는 DNA를 구성하는 염기의 서열을 읽어 유전적 변이와 특징을 확인하는 기술이다. 이 기술을 통해 얻은 유전체 정보는 선천적인 유전 특성 파악, 사전 질병 예측, 유전 변이에 따른 질병의 조기 발견과 질병의 추적 관찰 등에 폭넓게 활용할 수 있다. 질병에 따른 맞춤형 치료법 개발 등 미래 정밀 의료의 기반 기술로도 주목받고 있다. DNA 시퀀싱 데이터가 병원의 임상 데이터와 수면, 운동 등 일상 생활 데이터가 결합되면 개인 맞춤형 의료 서비스로 이어질 수 있다. 한종희 삼성전자 부회장은 “엘리먼트는 정밀 의학과 인공지능(AI) 기초가 되는 생물학 분야의 차세대 혁신을 이끌며 새로운 산업의 표준을 세워가고 있다”고 말했다. 삼성전자는 AI 역량, 의료기기, 디지털 헬스 기술을 바탕으로 엘리먼트의 DNA 분석 기술을 접목해 의료기기에서 디지털 헬스까지 다양한 분야에서 새로운 사업 기회를 모색할 계획이다. 최근 엘리먼트가 진행한 2억 7700만 달러(약 3806억원) 규모의 ‘시리즈 D’ 투자 유치에는 삼성전자를 비롯한 다수 기업이 참여했다. 최근 삼성은 바이오 사업 투자를 확대하고 있다. 삼성물산과 삼성바이오로직스, 삼성바이오에피스 등 3사는 전날 미국의 바이오 제약 관련 투자회사인 ‘플래그십 파이오니어링’이 운용하는 8호 펀드에 출자한다고 밝혔다. 출자 규모는 720억원이다. 이 펀드는 AI 기반 신약개발 플랫폼 기술 등에 집중 투자한다. 삼성은 펀드가 향후 발굴할 라이프사이언스 혁신 기술 기업들에 대한 정보를 우선 제공받고, 회사별 추가 투자 여부를 검토해 바이오·헬스케어 분야 신사업 발굴의 중요한 창구로 활용할 계획이다.
  • 기초과학은 황금알 낳는 거위

    기초과학은 황금알 낳는 거위

    추석 연휴 막바지인 다음주 과학에 관심이 있는 세계인의 이목은 북유럽 국가인 스웨덴으로 집중된다. 매년 10월 초 열리는 노벨 과학상 수상자 발표 때문이다. 올해는 10월 2일 생리의학상을 시작으로 3일 물리학상, 4일 화학상 수상자가 공개된다. 노벨상 수상자 발표 한 달 전부터 각종 과학 관련 시상식이 이어지면서 분위기는 한껏 고조된다. 지난 14일 이그노벨상, 21일 ‘예비 노벨 생리의학상’인 래스커상에 이어 27일 오전(현지시간) 미국 과학진흥협회(AAAS)가 제12회 ‘황금거위상’ 수상자를 발표했다. 미국은 제2차 세계대전 종전 후 기초과학의 중요성을 인식하고 정부 차원에서 많은 투자를 했다. 하지만 1980년대 신자유주의 영향으로 당장 성과를 내놓지 못하고 쓸모없어 보이는 연구만 하는 기초과학에 정부가 투자해야 하냐는 비판의 목소리가 나왔다. 짐 쿠퍼 하원의원은 AAAS와 함께 2012년 기초과학 연구가 당장은 쓸모없고 돈 먹는 하마처럼 보이지만 황금알을 낳는 거위 같은 역할을 한다는 취지에서 정부의 과학 예산을 받아 연구하는 기초과학 분야 연구자 중 인류에 공헌한 이들을 선정해 시상하는 ‘황금거위상’을 만들었다. 올해는 가성비 높고 휴대성까지 높인 차세대 염기서열 분석의 기초를 제시한 과학자들과 박테리아를 이용해 해충에 강한 식물을 만든 연구자, 닭을 효과적으로 번식시킬 수 있는 기초연구로 식량난 극복의 초석을 마련한 과학자에게 수상의 영광이 돌아갔다. 미국 캘리포니아 샌타크루즈대(UCSC) 마크 애크슨 교수, 데이비드 디머 명예교수, 하버드대 대니얼 브렌턴 명예교수는 ‘나노포어 시퀀싱’이라는 3세대 염기서열 분석의 기초를 제시한 공을 인정받았다. 나노포어 시퀀싱은 나노 크기의 작은 구멍에 단일 가닥의 DNA나 RNA 시료를 통과시킬 때 염기마다 다른 전류의 흐름을 나타낸다는 점에 착안해 염기서열을 측정하는 기술이다. 1989년 데이비드 디머 교수가 처음 아이디어를 내고 브렌턴 교수가 개념을 확장한 뒤 애크슨 교수가 합류해 기술로 구현했다. 과학계의 회의적 반응에도 불구하고 30년 넘는 연구를 통해 2014년 1000달러짜리 휴대용 크기의 기기로 상용화하는 데 성공해 결핵, 에볼라, 지카, 코로나19 등 각종 감염병 현장에서 폭넓게 쓰이고 있다. 현대 식물 생명공학 창시자 중 한 명으로 꼽히는 농업기업 신젠타 소속 메리 델 칠턴 박사도 수상자로 선정됐다. 칠턴 박사는 박테리아로 유전자를 변형시켜 해충에 강한 식물을 만든 업적을 인정받았다. 1970년대 칠턴 박사는 박테리아가 자기 DNA를 식물로 옮길 수 있다는 사실을 밝혀내고 이를 응용한 ‘아그로박테리움 매개 형질 전환’(AMT) 기술을 개발했다. AMT 기술은 옥수수, 대두, 면화에 널리 사용되고 있다. 특히 해충 저항성 특성을 가진 면화는 살충제 사용량을 1994년 이후 2019년까지 약 66% 감소시켰고 작물 수확량과 수익을 증대시키는 데 이바지했다. AMT는 3세대 유전자 가위로 알려진 크리스퍼 캐스9을 식물에 전달할 때도 사용되는 등 생명공학 연구에서 다양하게 활용되고 있다. 가금류 유전학자로 잘 알려진 폴 시걸 버지니아공과대 명예교수는 전 세계 주요 단백질 공급원인 닭을 사육하고 번식시키는 현대적 방법의 기초를 제시한 공로를 인정받아 수상자로 꼽혔다. 시걸 교수는 1957년 처음 닭의 계통 연구를 시작해 지금까지 약 65년 동안 면역 기능, 생식 생물학, 게놈 진화 등 닭과 관련한 대부분의 기초 연구 결과를 내놨다. 시걸 교수의 연구는 전 세계 가금류 연구자에게 교과서처럼 받아들여지고 있으며 닭이 전 세계 곳곳의 주요 식량 공급원이 될 수 있게 했다는 평가를 받고 있다.
  • 기초과학은 황금알을 낳는 거위…노벨상 향방 가늠해 볼 연구들

    기초과학은 황금알을 낳는 거위…노벨상 향방 가늠해 볼 연구들

    추석 연휴 막바지인 다음 주 과학에 관심이 있는 세계인의 이목은 북유럽 국가인 스웨덴으로 집중된다. 매년 10월 초 열리는 노벨과학상 수상자 발표 때문이다. 올해는 오는 10월 2일 생리의학상을 시작으로 3일 물리학상, 4일 화학상 수상자가 공개된다. 노벨상 수상자 발표 한 달 전부터 각종 과학 관련 시상식이 이어지면서 분위기는 한껏 고조된다. 지난 14일에는 패러디 노벨상으로 유명한 이그노벨상, 21일에는 ‘예비 노벨 생리의학상’ 래스커상에 이어 27일 오전(현지시간) 미국 과학진흥협회(AAAS)는 제12회 ‘황금거위상’ 수상자를 발표했다. 미국은 제2차 세계대전 종전 후 기초과학의 중요성을 인식하고 정부 차원에서 많은 투자를 했다. 하지만 1980년대 신자유주의 영향으로 당장 성과를 내놓지 못하고 쓸모없어 보이는 연구만 하는 기초과학에 정부가 투자해야 하냐는 비판의 목소리가 나왔다. 짐 쿠퍼 하원의원은 미국 과학진흥협회(AAAS)와 함께 2012년 기초과학 연구가 당장은 쓸모없고 돈 먹는 하마처럼 보이지만 황금알을 낳는 거위 같은 역할을 한다는 취지에서 정부의 과학예산을 받아 연구하는 기초과학 분야 연구자 중 인류에 공헌한 이들을 선정해 시상하는 ‘황금 거위상’을 만들었다. 황금알 낳는 거위 ‘기초과학’27일 ‘제12회 황금 거위상’ 수상자 발표 올해는 가성비 높고 휴대성까지 높인 차세대 염기서열 분석의 기초를 제시한 과학자들과 박테리아를 이용해 해충에 강한 식물을 만든 연구자, 닭을 효과적으로 번식시킬 수 있는 기초연구로 식량난 극복의 초석을 마련한 과학자에게 수상의 영광이 돌아갔다.미국 캘리포니아 산타크루즈대(UCSC) 마크 애크슨 교수, 데이비드 디머 명예교수, 하버드대 다니엘 브랜튼 명예교수는 ‘나노포어 시퀀싱’이라는 3세대 염기서열 분석의 기초를 제시한 공을 인정받았다. 나노포어 시퀀싱은 나노 크기의 작은 구멍에 단일 가닥의 DNA나 RNA 시료를 통과시킬 때 염기마다 다른 전류의 흐름을 나타낸다는 점에 착안해 염기서열을 측정하는 기술이다. 1989년 데이비드 디머 교수가 처음 아이디어를 내고 다니엘 브랜튼 교수가 개념을 확장한 뒤 마크 애크슨 교수가 합류해 기술로 구현했다. 과학계의 회의적 반응에도 불구하고 30년 넘는 연구를 통해 2014년 1000달러짜리 휴대용 크기의 기기로 상용화하는 데 성공해 결핵, 에볼라, 지카, 코로나19 등 각종 감염병 현장에서 폭넓게 쓰이고 있다.현대 식물 생명공학 창시자 중 한 명으로 꼽히는 농업기업 신젠타 소속 메리 델 칠튼 박사도 수상자로 선정됐다. 칠튼 박사는 박테리아로 유전자를 변형시켜 해충에 강한 식물을 만든 업적을 인정받았다. 1970년대 칠튼 박사는 박테리아가 자기 DNA를 식물로 옮길 수 있다는 사실을 밝혀내고 이를 응용한 ‘아그로박테리움 매개 형질 전환’(AMT) 기술을 개발했다. AMT 기술은 옥수수, 대두, 면화에 널리 사용되고 있다. 특히 해충 저항성 특성을 가진 면화는 살충제 사용량을 1994년 이후 2019년까지 약 66%를 감소시켰고 작물 수확량과 수익은 증가하는 데 이바지했다. AMT는 3세대 유전자 가위로 알려진 크리스퍼-캐스9을 식물에 전달할 때도 사용되는 등 생명공학 연구에서 다양하게 활용되고 있다.가금류 유전학자로 잘 알려진 폴 시겔 버지니아공과대 명예교수는 전 세계 주요 단백질 공급원인 닭을 사육하고 번식하는 현대적 방법의 기초를 제시한 공로를 인정받아 수상자로 꼽혔다. 시겔 교수는 1957년 처음 닭의 계통 연구를 시작해 지금까지 약 65년 동안 면역 기능, 생식 생물학, 게놈 진화 등 닭과 관련한 대부분의 기초 연구 결과를 내놨다. 시겔 교수의 연구는 전 세계 가금류 연구자에게 교과서처럼 받아들여지고 있으며 닭이 전 세계 곳곳의 주요 식량 공급원이 될 수 있게 했다는 평가를 받고 있다.
  • “고래, 탄소 배출 억제효과 적어… 나방은 꿀벌만큼 중요”

    “고래, 탄소 배출 억제효과 적어… 나방은 꿀벌만큼 중요”

    고래가 숨만 쉬어도 이산화탄소를 줄일 수 있고 나방은 사람과 식물에 문제만 일으키는 해충일까. 과학자들이 기존에 알려진 연구 결과와 상식에 도전하는 재미있는 연구 결과들을 내놔 주목받고 있다. 미국 그리피스대, 남아공 스텔렌보시대, 프리토리아대, 케이프타운대 공동연구팀은 대형 고래가 지역적으로나 전 세계적으로 기후변화를 효과적으로 차단할 수 있는지에 대한 컴퓨터 시뮬레이션 분석을 했다. 현재 분포하고 있는 고래의 숫자로는 이산화탄소 처리량이 너무 적어서 기후변화 궤적에 큰 영향을 미치지 못하는 것으로 나타났다. 고래가 포집할 수 있는 이산화탄소 양으로는 현재 지구온난화 추세를 유효하게 바꾸기 어렵다는 의미다. 이 연구 결과는 해양학 분야 국제학술지 ‘최신 해양과학’ 6월 5일자에 실렸다. 많은 해양과학자들은 몸집이 큰 대형 고래가 이산화탄소를 포집하는 데 중요한 역할을 한다는 연구 결과를 내놨다. 혹등고래, 대왕고래 같은 대형 고래들은 살면서 몸에 탄소를 축적하며 죽으면 마리당 평균 33t의 이산화탄소를 품고 바다 밑으로 가라앉는다는 것이다. 또 고래 똥 속에는 식물성 플랑크톤이 자라는데 필요한 물질들이 많아 고래 개체수가 늘면 이산화탄소 포집에 도움이 되는 식물성 플랑크톤 증가를 촉진할 수 있다고도 주장한다. 공동연구팀은 고래가 탄소 포집은 물론 해양생태계의 건강한 기능 유지에 필수적인 것은 사실이지만 탄소 저장 및 포집 능력을 과장하는 것은 온실가스 감축 노력에 도움이 되지 않는다고 지적했다. 브랜든 매케이 그리피스대 교수는 “고래와 탄소 배출을 연결하는 논의는 기후변화를 피하는 데 필요한 긴급한 행동 변화를 지연시킬 수 있고 결국 고래 개체수 회복도 어렵게 만들 가능성이 크다”고 말했다.한편 영국 셰필드대, 핀란드 헬싱키대 공동연구팀은 나방도 꿀벌이나 나비만큼 보호해야 할 필요가 있다는 연구 결과를 생명과학분야 국제학술지 ‘생태학 회보’(Ecology Letters) 6월 5일자에 발표했다. 나비목에 속하는 나방은 전 세계에 80과 18만여종이 있으며 한국에도 1500종 정도가 살고 있다. 야행성인 나방이 날면서 떨어뜨리는 가루는 사람에게도 알레르기를 일으키며 식물의 경우 죽게도 만드는 해충으로 알려져 있다. 연구팀은 DNA 시퀀싱을 통해 도시 지역의 농작물, 꽃, 나무에 대한 가루받이(수분·受粉)에 관여하는 곤충을 분석한 결과 나방이 도시 수분 매개의 3분의1을 차지하는 것으로 나타났다고 밝혔다. 나방이 꿀벌, 나비와 함께 중요한 역할을 한다는 것이다. 나방은 이전에 확인된 것보다 더 많은 종류의 식물과 과일 작물의 수분에 관여하는 것으로도 관찰됐다. 또 나방은 주로 야간에 활동하기 때문에 도시화로 인한 영향도 꿀벌과 나비보다 덜 받는다고 연구팀은 밝혔다. 그렇지만 나방은 수명 주기가 복잡하고 생존에 필요한 생태환경도 복잡하기 때문에 개체수가 줄기 시작하면 벌과 나비보다 복원이 더 힘들다고 연구팀은 지적했다. 스튜어트 캠벨 영국 셰필드대 교수는 “나방은 꿀벌이나 나비에 의해 수분되지 않는 야생의 다양한 식물 수분에 관여하는 것으로 조사됐다”고 설명했다.
  • 태국서 ‘고양이→사람’ 코로나 전염 첫 확인

    태국서 ‘고양이→사람’ 코로나 전염 첫 확인

    코로나19에 감염된 고양이가 인간에게 바이러스를 전염시킬 수 있다는 가설에 힘을 싣는 연구가 처음 확인됐다. 10일(현지시간) 뉴욕타임스(NYT)에 따르면 태국 송클라대학교 연구진은 지난해 현지 수의사가 고양이로부터 코로나19 바이러스에 감염됐다는 연구 결과를 6일 발표했다. 논문에 따르면 지난해 8월 방콕에 사는 아버지와 아들이 코로나19 양성 반응이 나와 송클라에 있는 병원에 입원했다. 같이 데려온 반려묘는 검사를 위해 동물병원으로 보내졌다. 이후 수의사가 고양이한테서 검체 채취를 하는 과정에서 고양이가 안면 보호막이 없던 수의사 얼굴에 재채기를 했다. 32세 여성인 이 수의사는 당시 마스크와 장갑은 끼고 있었다. 검사 결과 고양이 검체에서는 코로나19 바이러스가 검출됐다. 이 수의사도 고양이를 접촉한 지 사흘 뒤 코로나19 증상이 나타나더니 확진됐다. 연구진들은 이 수의사가 밀접 접촉한 사람 중에 코로나19 감염자가 없었고, 고양이 주인들과도 만나지 않았다는 점에서 그가 고양이로부터 감염됐다는 가설에 힘을 실어준다고 분석했다. 또 게놈 시퀀싱(DNA 염기서열 분석) 결과 고양이와 고양이 주인들, 해당 수의사는 델타 변이 중 동일한 바이러스에 감염된 것으로 나타났다. 이는 당시 송클라 병원의 다른 환자한테서 나온 검체와는 다른 것이었다. 그간 고양이를 포함한 동물도 코로나19에 걸린다는 것은 여러 차례 보고됐지만 고양이가 인간에게 코로나19 바이러스를 전파한다는 걸 연구로 보여준 것은 이번이 처음이다. 다만 전문가들은 고양이가 사람을 감염시킬 위험은 전반적으로 낮다고 강조한다. 연구진은 고양이에서 인간으로 통하는 감염경로가 흔하지 않다고 전하면서도 코로나19에 확진된 반려동물 주인이나 감염의심 동물과 접촉할 수 있는 수의사 등은 주의를 기울여야 한다고 조언했다. 이번 연구는 미국 질병통제예방센터(CDC)에서 발행하는 국제학술지 ‘신종 감염병(EID)’ 7월호에 실렸다.
  • 인간게놈 베일 속 DNA 8%, 20년 만에 ‘마지막 퍼즐’ 해독 그 중심엔 한인 연구원 있었다

    인간게놈 베일 속 DNA 8%, 20년 만에 ‘마지막 퍼즐’ 해독 그 중심엔 한인 연구원 있었다

    인간 유전체(게놈)의 모든 염기 서열을 해석하려는 ‘인간 유전체 프로젝트’(HGP)는 1990년에 시작돼 2003년에 완료됐다. 그렇지만 유전체를 구성하는 30억쌍의 DNA 중 반복되는 부위는 물론 기술적 한계 때문에 최근까지도 8% 정도는 해독하지 못했다. 국제 공동연구팀이 20년 만에 그동안 베일에 싸여 있던 나머지 부분을 완전히 풀어내는 데 성공했다. 과학계에선 ‘생물학의 로제타스톤을 완전히 해독했다’는 찬사가 나온다. 미국 국립보건원 산하 인간유전체연구소(NHGRI) 연구진을 중심으로 세계 33개 연구기관, 과학자 114명으로 구성된 ‘텔로미어 투 텔로미어’(T2T) 컨소시엄은 인간 유전체를 완전히 해독하고 과학저널 ‘사이언스’ 4월 1일자에 논문 6편을 발표했다. 텔로미어는 염색체 양쪽 끝에 있는 DNA 조각으로 생물체의 수명과 관련돼 있다고 알려져 있다. 이 때문에 T2T는 유전체 전체를 의미한다. 이번 연구에는 이아랑 NHGRI 연구원이 6편 중 총괄 논문의 제1저자로 참여했다. 이 연구원은 이화여대를 졸업하고 서울대 게놈의학연구소에서 박사학위를 받은 뒤 NHGRI에서 연구 중이다. 사이언스는 이번 연구의 중요성을 고려해 유전체 분석 전문가인 디애나 처치 박사의 분석기사를 함께 실었다. 기존 유전체 분석에서는 DNA를 잘게 토막 내 염기서열을 분석한 뒤 컴퓨터로 원래 DNA 순서를 짜 맞추는 ‘쇼트 리드’ 시퀀싱 방식을 사용했다. 문제는 사람 DNA 중에는 반복되는 부분이 많아 이 방식을 쓰면 위치를 특정할 수 없게 된다. 이에 연구팀은 새로운 분석법인 ‘롱 리드’를 도입했다. 쇼트 리드 방식과는 반대로 DNA를 길게 잘라 내 읽는 것으로 DNA 위치를 정확히 파악할 수 있다. 연구팀은 이 같은 방식으로 DNA 염기쌍 약 2억개를 새로 밝혀내면서 지금까지 인간 유전체 속 밝혀진 염기쌍 수를 30억 5500만개로 늘렸다. 또 단백질을 만드는 유전자 약 2000개, DNA 변이 200만개도 새로 발견했다. 이 중 변이 622개는 질병 관련 유전자에서 찾았다. 연구팀은 롱 리드 방식이 기존 쇼트 리드보다는 정확도가 다소 떨어지는 점을 고려해 유전체 분석 정확도를 높이고 인종 다양성을 확대한 연구를 계속 진행할 예정이다. 2024년까지 전 세계 350명의 유전체 전체를 분석할 계획도 갖고 있다. 과학계는 이번 연구 결과로 유전체 변이로 인해 발생하는 다운증후군 같은 질환은 물론 난임 문제도 해결할 수 있을 것으로 기대했다. 인간 진화의 기원과 경로를 밝히는 연구에도 도움을 줄 것으로 보인다. 또 저렴한 비용으로 자신의 유전체 분석을 빠르게 분석할 수 있는 시대가 더 빨리 찾아올 것으로 전망된다. 연구를 이끈 애덤 필리피 NHGRI 유전체 정보분석부장은 “우리가 지금까지 읽어 보지 못했던 책의 마지막 부분을 펼친 것과 마찬가지”라며 “이제 생명과학의 새로운 시대가 열릴 것”이라고 말했다.
  • “생물학계 로제타스톤 풀었다”...20년만에 인간 유전체 완전 해독

    “생물학계 로제타스톤 풀었다”...20년만에 인간 유전체 완전 해독

    인간 유전체(게놈)의 모든 염기 서열을 해석하려는 ‘인간 유전체 프로젝트’(HGP)는 1990년에 시작돼 2003년에 완료됐다. 그렇지만 유전체를 구성하는 30억쌍의 DNA 중 반복되는 부위는 물론 기술적 한계 때문에 최근까지도 8% 정도는 해독하지 못했다. 국제 공동연구팀이 20년 만에 그동안 베일에 싸여있던 나머지 부분을 완전히 풀어내는데 성공했다. 미국 국립보건원(NIH) 산하 국립인간유전체연구소(NHGRI) 연구진을 중심으로 세계 33개 연구기관, 과학자 114명으로 구성된 ‘텔로미어 투 텔로미어’(T2T) 컨소시엄은 인간 유전체를 완전히 해독하고 과학저널 ‘사이언스’ 4월 1일자에 논문 6편으로 발표했다. 텔로미어는 염색체 양쪽 끝에 있는 DNA 조각으로 생물체의 수명과 관련돼 있다고 알려져 있다. 이 때문에 T2T는 유전체 전체를 의미한다. 이번 성과에 대해 과학계는 ‘생물학의 로제타스톤을 완전히 해독한 것’이라고 평가하고 있다.이번 연구에는 이아랑 NHGRI 연구원이 6편 중 총괄 논문의 제1저자로 참여했다. 이 연구원은 이화여대를 졸업하고 서울대 게놈의학연구소에서 박사학위를 받은 뒤 NHGRI에서 연구 중이다. 사이언스는 이번 연구 중요성을 고려해 유전체 분석 전문가인 디에나 처치 박사의 분석기사를 함께 실었다. 기존 유전체 분석에서는 DNA를 잘게 토막내 염기서열을 분석한 뒤 컴퓨터로 원래 DNA 순서를 짜맞추는 ‘숏 리드’(short read) 시퀀싱 방식을 사용했다. 문제는 사람 DNA 중에는 반복되는 부분이 많아 숏리드 방식으로 쓰면 위치를 특정할 수 없게 된다. 이에 연구팀은 ‘롱 리드’(long read) 새로운 분석법을 도입했다. 숏 리드방식과는 반대로 DNA를 길게 잘라내 읽는 것으로 DNA 위치를 정확히 파악할 수 있다. 연구팀은 이 같은 방식으로 DNA 염기쌍 약 2억개를 새로 밝혀내면서 지금까지 인간 유전체 속 밝혀진 염기쌍 수를 30억 5500만개로 늘렸다. 또 단백질을 만드는 유전자 약 2000개, DNA 변이 200만개도 새로 발견했다. 이 중 변이 622개는 질병 관련 유전자에서 발견됐다. 연구팀은 롱 리드 방식이 기존 숏 리드보다는 정확도가 다소 떨어지는 점을 고려해 유전체 분석 정확도를 높이고 인종 다양성을 확대한 연구를 계속 진행할 예정이다. 2024년까지 전 세계 350명의 유전체 전체를 분석할 계획도 갖고 있다. 과학계는 이번 연구 결과로 유전체 변이로 인해 발생하는 다운증후군 같은 유전 질환은 물론 난임 문제도 해결할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 인간 진화의 기원과 경로를 밝히는 연구에도 도움을 줄 것으로 보인다. 또 저렴한 비용으로 자신의 유전체 분석을 빠르게 분석할 수 있는 시대가 더 빨리 찾아올 것으로 전망된다. 연구를 이끈 애덤 필리피 NHGRI 유전체 정보분석부장은 “우리가 지금까지 읽어보지 못했던 책의 마지막 부분을 펼친 것과 마찬가지”라며 “이제 인간 유전체에서 더 이상 숨겨지거나 알려지지 않은 부분은 없는 만큼 생명과학의 새로운 시대가 열릴 것”이라고 말했다.
  • 코로나 블루 치료하고 신종감염병 신속예방 가능한 기술 나온다

    코로나 블루 치료하고 신종감염병 신속예방 가능한 기술 나온다

    코로나19로 인한 우울증, 불안증 같은 신경정신질환 극복을 도와줄 ‘치료용 신경정신약물’과 신종 감염병은 물론 암과 희귀질환 예방에도 활용할 수 있는 백신 플랫폼 기술이 올해 주목해야 할 바이오 기술로 꼽혔다. 한국생명공학연구원 국가생명공학정책연구센터는 한국과학기술정보연구원(KISTI) 데이터분석본부와 함께 플랫폼, 레드, 그린, 화이트 바이오 4개 분야로 나눠 올해 주목해야 할 10대 유망기술을 선정해 28일 발표했다. 연구팀은 인공지능(AI) 머신러닝을 통해 미래에 대한 정보를 포함하고 있는 작은 신호나 이상징후를 포착해 이슈 키워드를 분석하는 ‘위크 시그널’ 기법을 활용했다. 플랫폼 바이오는 기초, 기반 생명과학 분야로는 ▲세포 정밀 이미징·시퀀싱 ▲차세대 유전체 합성 ▲후성유전체 편집이 꼽혔다. 세포 정밀 이미징·시퀀싱은 세포 속 현상을 3차원으로 정밀하게 관찰하고 특정 유전자 서열을 분석해 발현량과 위치를 파악하는 기술이고, 차세대 유전체 합성은 생명체 전체 게놈을 설계하거나 대량으로 합성해 의약품, 에너지 및 소재 생산을 위한 연구를 가속화할 수 있게 돕는 기술이다. 후성유전체 편집은 DNA절단이나 서열변화를 일으키지 않아 후대에 영향없이 유전자 발현을 조절할 수 있는 유전자 편집기법이다. 레드 바이오는 보건의료 분야로 ▲치료용 신경정신약물 ▲차세대 백신 ▲소포체 기반 약물전달 기술이 선정됐다. 치료용 신경정신약물은 기존에 활용되던 정신활성 물질의 유용한 성분을 기반으로 우울증, 외상후스트레스장애(PTSD), 중독, 뇌전증 등 만성·난치성 신경정신질환 극복할 수 있는 기술이며 차세대 백신은 화이자와 모더나에서 개발한 코로나19 백신과 같이 mRNA를 기반으로 한 칵테일 백신, 범용 백신 등 다양한 병원체와 질병에 대한 감염을 방어하는 기술이다. 식품과 종자 등 바이오농업과 관련된 그린 바이오 분야에는 사람 줄기세포를 동물에 넣어 이식 및 치료목적으로 조직이나 장기, 기관을 생산하는 ‘바이오장기 생산 키메라 기술’과 식물 광합성기구 기능 향상기술이 꼽혔다. 이 밖에 에너지, 소재 등 바이오화학 분야의 화이트 바이오는 ‘나노물질 유래 친환경 중합체 합성기술’과 ‘환경오염물질 분해 마이크로바이옴’ 기술이 선정됐다. 김홍열 국가생명공학정책연구센터 센터장은 “이번 유망기술은 지난 1년 동안 네이처, 사이언스에서 발표한 바이오 관련 뉴스와 주요 연구성과 분석을 통해 핵심 이슈를 도출한 뒤 인공지능과 전문가 토의를 거쳐 선정됐다”며 “기술 패권 경쟁 시대의 퍼스트 무버를 위한 선도 혁신기술 확보에 도움이 될 것”이라고 설명했다.
  • 포항공대 연구팀, ‘오미크론’ 20분 만에 판별하는 진단기술 개발

    포항공대(포스텍) 연구진이 코로나19 변이 바이러스 ‘오미크론’을 20분 만에 판별할 수 있는 진단기술을 개발했다. 포항공대은 10일 화학공학과 이정욱 교수팀이 개발한 코로나19 오미크론 변이 판별기술을 이날 저녁부터 연구팀 웹사이트(https://sbl.postech.ac.kr)를 통해 공개한다고 밝혔다. 지금까지 개발된 코로나19 변이 판별 기술로는 변이를 구별하는데 3∼5일 걸리는 것으로 알려졌다. 포항공대 연구팀은 기존 DNA나 RNA 서열을 읽어내는 시퀀싱이 아닌 분자진단 기술을 활용했다고 설명했다. 이 교수팀이 개발한 진단기술은 통상 기기 1대당 최대 96개를 처리할 수 있는 기존 기술과 달리 30분 만에 125개 이상 처리할 수 있어 시간당 시료 250개 이상을 처리할 수 있다. 연구팀은 특히 전문장비가 필요하지 않아 쉽고 간단하게 진단키트를 만들어 빠르게 분석할 수 있는 장점이 있다고 밝혔다. 시퀀싱 방식을 이용하면 시료 1개당 재료비로 약 48만원, 단위 시간당 시료 처리에 필요한 장비비로 약 5000만원이 든다. 반면 이 교수팀이 개발한 신규검출법은 재료비로 약 5000원, 장비비로 약 20만원이 들어 비용을 대폭 절감할 수 있다. 연구팀은 오미크론 변이 대응 기술 개발에 착수한 지 4일 만에 진단 방법을 만들 수 있었기 때문에 앞으로 새로운 변이나 바이러스가 발생하더라도 빠르게 대응할 수 있다고 밝혔다. 포항공대 연구팀은 코로나19 극복을 위해 기술을 웹사이트를 통해 공개하기로 했다. 연구를 주도한 이 교수는 “이번 기술 공개로 조금이라도 일상생활 복귀가 앞당겨지는 데 도움이 되기를 바란다”며 “새로운 변이나 코로나19 이후 나올 수 있는 또 다른 바이러스도 빠르게 진단해 대응할 수 있도록 하겠다”고 말했다.
  • [핵잼 사이언스] 2000년 전 세 남자 미라 얼굴 복원…게놈 최초 분석

    [핵잼 사이언스] 2000년 전 세 남자 미라 얼굴 복원…게놈 최초 분석

    2000여 년 전 고대 이집트 지역에 살았던 세 남성의 얼굴이 복원됐다고 미국 라이브사이언스 등 과학전문매체가 27일 보도했다. 2017년 독일 막스 플랑크 인류역사과학 연구소 측은 이집트 카이로 남부의 고대 도시인 아부시르 엘 멜레크에서 발굴한 미라 3구에서 DNA 샘플을 채취했다. 이후 연구진은 미라를 DNA 시퀀싱 한 데이터를 활용해 얼굴의 특징을 분석했다. DNA 시퀀싱은 오랜 시간이 지나 변형되거나 박테리아 등에 노출돼 오염된 DNA를 감지하고 DNA 서열을 알아내는데 사용되는 기술이다. 그 결과 미라 3구는 2000년 전 살았던 남성들로, 어두운색의 눈동자와 머리카락을 가졌고, 밝은 갈색 피부를 가졌을 것으로 추정됐다. 이는 고대 이집트 미라의 게놈(한 생물이 가지는 모든 유전정보)를 성공적으로 재구성한 최초의 사례로 꼽힌다. 그리고 최근 미국 바이오회사인 파라본 나노랩스 연구진은 해당 정보를 이용해 미라 3구의 본래 얼굴을 3D 모델로 복원하는데 성공했다. 복원 결과 2000년 전 고대 이집트 남성들의 외모는 현대의 지중해 또는 중동인과 매우 유사한 것으로 밝혀졌다. 파라본 나노랩스 측은 법의학에서 주로 사용되는 DNA 표현 과정에 따라 미라의 얼굴을 3D로 복원했다. 이 과정에서 DNA 정보가 활용됐으며, 머리카락의 곱슬 유무와 얼굴형, 코의 형태와 크기 등 세밀한 부분까지 재현해낼 수 있었다.파라본 나노랩스 관계자는 “2000년 전 고대 인류의 DNA에 대한 포괄적인 분석이 수행된 것은 이번이 처음”이라면서 “오랜 시간이 흘러 DNA 정보가 분해되기 쉬운데다 DNA가 박테리아의 DNA와 섞일 가능성도 높아 고대 미라의 DNA를 분석하는 일은 매우 어려운 작업이었다”고 설명했다. 이어 “특히 단일염기다형성(SNP)을 분석해 생김새를 자세히 예측할 수 있었다”고 덧붙였다. 일반적으로 인종이나 개인에 따라 DNA 염기에 차이가 있는데, 인종에 상관없이 유전자의 99.9%가 같지만 0.1%의 염기 차이로 키와 피부색 등이 달라지는 것으로 알려져 있다. 이번 연구의 결과는 과학자들이 현재까지 남아있는 고대 인류의 미라나 유골을 통해 얼굴을 복원해내고, 이를 통해 당시 인류의 외형을 분석하는데 도움이 될 것으로 기대를 모았다. 또 용의자나 데이터베이스에 없는 범죄 사건의 단서를 찾거나 유해를 식별하는 데에도 해당 기술이 큰 역할을 할 수 있을 것으로 보인다. 자세한 연구결과는 지난 15일 미국 플로리다주 올랜도에서 열린 ‘개인 식별 국제 심포지엄’(International Symposium on Human Identification)에서 공개됐다.
  • 이 소녀 살해된 지 32년 만에 0.12나노그램의 DNA로 범인 규명

    이 소녀 살해된 지 32년 만에 0.12나노그램의 DNA로 범인 규명

    1989년 6월 등굣길에 14세 여자아이를 성폭행하고 목졸라 살해한 범인의 정체가 밝혀졌다. 범인은 1995년에 이미 스스로 생을 마감해 법정에 세울 수 없었지만 32년 동안 딸을 죽인 이의 정체를 몰라 애를 태웠던 어머니는 한을 풀게 됐다. 32년의 미제사건(콜드케이스)이 해결된 것은 피해자의 몸에 남아 있던 아주 적은 양의 유전자(DNA) 분석이 가능해졌기 때문이었다고 미국 폭스뉴스가 22일(현지시간) 전했다. 네바다주 라스베이거스의 한 고교에 다니던 스테퍼니 아이작슨(당시 14)은 늘 다니던 통학 길에서 갑자기 사라졌다. 그날 밤 근처 들판에서 사망한 채 발견됐다. 경찰은 소녀가 성폭행당한 뒤 목이 졸려 숨진 것으로 판단했다. 여러 주를 넘나들며 수사를 했지만 범인은 오리무중이었다. 수십 년간 수사를 이어갔지만 단서를 찾지 못했다. 사건에서 채취한 DNA 정보는 국가 데이터베이스에 등록됐지만 양이 아주 적었다. 당시 분석 기법으로는 일치하는 용의자를 찾을 수 없었다. 그러다 지난해 경찰은 라스베이거스의 유전자 분석업체 대표 저스틴 우의 도움을 받아 극소량의 DNA만을 남긴 미제 살인사건들에 대한 수사에 다시 착수했다. 한 주민이 기부한 것이 결정적 계기가 됐다. 아이작슨의 사건은 올해 1월 재수사 대상에 선정됐다. 용의자의 DNA 샘플은 수백 건의 미제사건 해결을 도운 민간 연구소 오스람(Othram) 에 보내졌다. 당시 현장에 남겨진 증거는 세포 15개가 전부였다. 다행히 텍사스주에 본사를 둔 오스람은 DNA가 120pg(피코그램, 1조 분의 1g) 미만, 세포 15개 미만이라도 게놈 시퀀싱(DNA 염기서열 분석)을 통해 용의자를 식별할 수 있었다. 영국 BBC에 따르면 보통 소비지가 직접 구매해 DNA 검사를 하는 킷은 샘플의 DNA 양이 750~1000 나노그램이면 충분히 검사할 수 있다. 이들 샘플은 가계 뿌리를 찾거나 건강 관련 정보를 얻기 위해 공공 웹사이트에 업로드된다. 하지만 범행 현장에 남겨진 DNA 정보는 수십에서 수백 나노그램정도 밖에 안된다. 그런데 아이작슨 사건에서는 0.12나노그램 밖에 안돼 세포 수 15개 밖에 안 됐는데 이것만으로도 게놈 시퀀싱에 성공한 것이다. 이어 유전자 계보 분석을 활용해 가계도를 만들었고, 먼 친척을 통해 일치하는 DNA 정보를 하나하나 찾아내 결국 라스베이거스 주민 대런 마천드를 용의자로 지목했다. 마천드는 아이작슨이 살해되기 3년 전 또 다른 살인사건과 관련해 체포된 일이 있었는데 당시 검출된 DNA 정보가 아이작슨의 옷에서 발견된 것과 일치했다. 라스베이거스 경찰은 22일 기자회견을 열어 “이 사건이 잘 풀린 것은 아주 적은 양의 DNA 정보라도 활용 가능했기 때문”이라고 밝혔다. 데이비드 미텔만 오스람 CEO는 “미제 사건에서 남은 모든 증거를 사용하는 것이어서 사실 이번 일에 나서기 두려웠다”면서도 “공식 발표된 사건 중에 가장 적은 DNA 정보로 범인을 찾은 사례”라면서 다른 미제사건도 해결되길 희망한다고 말했다. 아이작슨의 어머니는 취재진에게 누군가 대신 읽어준 편지를 통해 “딸을 죽인 범인을 알아내서 기쁘다”면서 “사건이 해결될 줄은 몰랐다”며 고 소감을 전했다. 한편 이번 사건 해결에 이용된 유전자 분석 기법은 2018년에 악명 높은 연쇄살인범 골든스테이트 킬러를 검거했을 때 쓴 방법과 정확히 같은 것이라고 BBC는 전했다. 오스람은 지금도 여러 콜드케이스를 해결하기 위해 열심히 분석 중인데 1881년에 발생한 사건까지 있다고 했다.
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