(대전=뉴스1) 심영석 기자 = 국내 연구진이 중합효소연쇄반응(PCR)을 이용한 증폭과정 없이도 단일염기 차이를 빠르게 포착할 수 있는 기술을 개발했다.
코로나 팬데믹 상황이 좀처럼 개선되지 않고 있는 가운데 감염병 검진, 각종 질병 진단 등 다양한 유전체 분석에 확장할 수 있는 실마리가 될 것으로 기대된다.
23일 한국연구재단에 따르면 KIST 이효진 박사, 고려대 최정규 교수 등 공동연구팀이 유전자 변이에 의한 단일염기 차이를 빠르게 읽을 수 있는 광학센서 기술을 개발했다.
나아가 연구팀은 실제 혈액응고 지연 약물에 대한 반응성 차이의 원인으로 알려진 단일염기 차이를 기존 방식 대비 최소 3배가량 빠르게 포착하는 데 성공했다.
지금까지는 염기 하나의 변이를 찾기 위해 염기서열을 하나하나 분석하거나 유전자를 증폭하는 PCR 과정 등 시간이 많이 걸렸다.
또, 증폭 후에도 긴 유전자 가닥 중 한 개의 염기 차이를 구분하는 데 한계가 있었다.
이에 연구팀은 까다로운 효소 증폭 기술에 기반한 염기서열 해독에서 탈피, 더 빠르고 더 민감한 단일염기 변이 검출기술을 설계했다.
핵심은 금나노입자와 자성입자를 이용한 선택적 단일염기 인식 및 서열치환 나노기술과 위치 특이적 하이드로겔 형광신호 발생을 이용한 광학기술로 시간을 단축하면서 민감도는 높인 것이다.
연구팀은 먼저 표적서열과 결합할 수 있는 금나노입자와 자성입자를 이용, 자석으로 원하는 표적서열만 추출하는 방식으로 증폭과정을 대신했다.
나아가 네 종류의 염기마다 하이드로겔 내 서로 다른 위치에서 형광신호를 생성하게 함으로써 염기서열을 읽지 않고도 광학현미경으로 염기 차이를 쉽게 확인할 수 있도록 했다.
한편, 이번 연구 성과는 나노바이오 분야 국제학술지 ‘스몰’ 19일자 온라인판에 게재됐다.
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