차세대 DNA 분석칩 나왔다
| 기사입력 2011-05-05 20:51 
조규봉 교수 개발… 최대길이 90%까지 길게펴서 분석
모든 생명현상의 출발점이자 개개 생명체의 특성을 담은 암호코드이기도 한 DNA를 훨씬 효과적으로 분석할 수 있는 원천기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.
서강대 조규봉 교수(화학과ㆍ사진)는 수백 나노미터 폭의 나노채널을 이용, DNA를 최대 길이의 90%까지 길게 펴서 분석할 수 있는 `DNA 분석칩"을 개발하는 데 성공했다고 5일 밝혔다.
DNA는 당과 인산이 길게 사슬같이 연결된 이중나선 형태의 뼈대 위에서 아데닌, 구아닌, 시토신, 티민이라는 네가지 염기가 쌍을 이뤄 서로 맞잡고 있는 형태다. DNA에 담긴 유전정보를 해독하려면 이들 염기의 배열 순서를 알아내야 하는데, DNA를 통째로 분석할 수 없어 지금까지는 길어야 1000개 염기씩 잘라서 분석해야 했다. 사람의 DNA는 가장 긴 게 2억5000만개 염기가 이어져 있는데, 이를 분석하기 위해서는 약 25만 조각으로 잘라 분석한 후 다시 퍼즐 맞추듯 순서를 알아내야 했다는 것. 이 때문에 염기서열 분석보다 잘라진 염기 가닥의 순서를 알아내는 게 더 힘든 작업이었다.
보다 쉽게 분석할 수 있게 세포핵 속에 실뭉치같이 뭉쳐져 있는 DNA를 곧게 펴기 위한 연구가 이뤄졌지만 최장 60%까지 펴는 게 최선이었다.
연구진은 수백 나노미터(㎚) 폭의 나노채널을 2마이크로미터(㎛) 간격으로 배열한 가로세로 1㎝의 칩을 개발했다. 또 뭉쳐진 DNA를 곧게 펴기 위해 물을 넣었다. DNA에 물이 닿으면 사슬 바깥쪽의 인산이 서로 밀어내는 힘이 강해져 DNA가 뻣뻣하게 펴진다.
5만개 염기가 이어진 바이러스 DNA가 담긴 용액을 칩 한쪽에서 흘려준 후 전기를 가해 DNA를 90%까지 펴는 데 성공했다. 펴진 DNA는 현미경 기능을 하는 디지털카메라를 이용해 사진을 찍듯이 촬영해서 분석할 수 있다.
조규봉 교수는 "DNA를 자르는 길이가 길수록 분석이 쉽고 얻는 정보도 훨씬 정교해질 수 있다"며 "이번 연구로 DNA 정보 분석의 새로운 가능성을 열었다"고 연구의의를 설명했다.
이번 연구결과는 교육과학기술부와 한국연구재단의 지원을 받아 이뤄졌으며 연구결과는 영국 `랩온어칩" 최근호에 표지논문으로 게재됐다.
안경애기자 naturean@
