포스텍 合成生物學 硏究室
이정욱 포스텍 化學工學科 敎授가 이끄는 合成生物學 硏究室은 最近 新種 코로나바이러스 感染症(COVID-19·코로나19)의 새 變異인 오미크론 變異를 20分 만에 判別하는 技術을 開發해 10日 웹사이트를 통해 누구나 活用할 수 있도록 公開했다. 全體 鹽基序列 分析으로만 區別이 可能하고 檢査에만 3~5일이 걸리던 變異 檢事 速度를 大幅 줄인 方式이다. 이 硏究室은 오미크론 變異를 빠르게 判別하는 技術처럼 遺傳子 發現을 制御하는 裝置들을 開發하는 硏究를 進行하고 있다.
生物이 체내외 環境 變化에 反應하고 DNA를 複製하는 等 生命 現象은 생태계를 支撐하는 核心이다. 이런 生命 現象은 遺傳子 發現이 언제 어떤 組合으로 이뤄지느냐에 따라 決定된다. 遺傳子 發現을 願하는 方式으로 自由自在로 調節하면 願하는 機能을 하는 生命體를 만들 수도 있고, 生命 現象을 制御하거나 生命體 內部 機能을 制御하는 것도 可能해진다.
바이러스의 리보핵산(RNA)을 活用해 코로나19를 診斷하는 원스텝 技術은 그 代表的인 事例다. 旣存 標準 技術인 逆轉寫 實時間 重合酵素連鎖反應(rRT-PCR)은 RNA를 DNA로 만드는 逆轉寫 過程이 必要하지만 硏究室이 開發한 기술은 特定 RNA만 붙는 分子와 反應에 必要한 酵素를 통해 RNA가 있을 때 바로 螢光을 띠도록 設計했다.
지난해 9月 國際學術誌 ‘네이처 醫工學'에 紹介된 연구 結果는 같은 時期 發表된 論文 中 알트메트릭 指數 基準 上位 1% 關心 論文으로 評價받기도 했다. 現在는 實用化를 위해 分子診斷 企業과 原料企業, 政府出捐硏究機關, 臨床試驗 機關 等과 産學硏 컨소시엄을 構成해 硏究를 進行中이다. 李 敎授는 “누구나 現場에서 쉽고 빠르게 바이러스를 判別할 수 있는 技術인 것 外에도 變異 바이러스를 잘 檢出하는 特徵이 있다”고 말했다.
合成生物學 硏究室은 新種 코로나바이러스 感染症의 새 變異인 오미크론을 20分 만에 判別할 수 있는 技術을 開發해 硏究팀 웹사이트를 통해 누구나 볼 수 있도록 公開했다.
微生物의 代謝活動을 統制할 수 있는 遺傳子 回로 開發도 株 硏究主題다. 細胞 外部의 信號에 反應하는 遺傳子 回路가 細胞 內部 信號로 調節되도록 바꾸면 細胞 狀態를 調節하거나 代謝活動을 統制하는 用途로도 活用할 수 있다. 微生物 死滅시스템을 만들어 外部의 特定한 信號物質이 없을 때 卽刻 成長을 抑制하도록 하는 技術도 開發했다. 信號物質 組合을 保安코드로 活用해 願하는 微生物만 자라나도록 하는 技術이다.
硏究室은 合成生物學 技術의 魅力으로 想像을 現實로 바꾸는 것을 꼽는다. 李 敎授는 “눈에 보이지 않는 것들을 想像하고 論理的으로 解決해 나가고 세운 假說이 맞다는 것을 立證하면 硏究者들은 엄청난 喜悅을 느낀다”며 “만든 것이 社會에 도움이 된다고 생각하면 더 보람을 느낀다는게 魅力 같다”고 말했다.
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※大學 硏究室은 人類의 未來에 어떤 일들이 펼쳐질지 엿볼 수 있는 窓門입니다. 人類 知識의 地平을 넓히는 硏究부터 實際 人間의 삶을 便하게 하는 技術 開發까지 다양한 冒險과 挑戰이 펼쳐지고 있습니다. 오늘도 硏究室마다 敎授와 硏究員, 學生들이 머리를 맞대고 熱情을 펼치고 있습니다. 硏究者 한 名 한 名은 모두 하나하나의 學問입니다. 동아사이언스는 210個에 이르는 硏究室을 保有한 포스텍과 함께 누구나 쉽게 硏究를 理解할 수 있도록 2分 分量의 硏究室 다큐멘터리, 랩큐멘터里를 每週 水曜日 紹介합니다.
