'10분 안에 DNA 나노구조 형성' 기술 개발 < KAIST>

<<사진 있음>>윤태영 교수팀, 항암제 표적치료 실험 등 효율화 높여

한국과학기술원(KAIST)은 윤태영 교수팀이 10분이내에 DNA 나노구조를 형성할 수 있는 기술을 개발했다고 29일 밝혔다.

2006년 개발된 오리가미 기술은 여러 개의 짧은 '스테이플러' DNA들을 종이접기하듯 접어서 임의의 형태를 갖는 DNA 나노구조를 만드는 방법으로, 섭씨 80∼90도까지 열을 가한 뒤 식히는 과정을 수십시간씩 여러 번 반복해 최적의 조건을 찾아야했다.

하지만 윤 교수팀이 개발한 기술은 단분자 자기집게를 이용해 DNA 분자에 역학적 힘을 가하면서 동시에 DNA 상태도 측정할 수 있다.

기존 기술은 '뼈대' DNA의 구조가 풀리도록 하기 위해 열을 가했는데 윤 교수팀은 뼈대 DNA의 한쪽 끝을 유리 표면에 부착하고 다른 쪽에 자성체를 부착해 잡아당겨 DNA 구조가 풀리게 했다.

이렇게 하면 숨겨져 있던 반응 부위들이 상온에서 드러나기 때문에 열처리 과정과 달리 스테이플러 DNA들이 1분 안에 빠르게 붙을 수 있고 스테이플러 DNA들이 모두 붙은 뒤 자기력을 제거하면 자가조립과정을 통해 하나의 스테이플러 DNA가 뼈대DNA의 여러 부분에 붙은 채 구조가 접히게 된다.

윤 교수팀은 이 같은 방법으로 약 8분 만에 21㎚(1㎚ = 10억분의 1ｍ) 크기의 DNA 나노구조를 형성시켰다.

윤태영 교수는 "기존 열처리 방법에서는 DNA들의 반응이 동시에 섞여 일어나기때문에 어떤 온도에서 어떤 반응이 일어나는지 구분할 수 없었다"며 "자기집게를 이용한 신개념 방법을 통해 일련의 DNA 나노구조 형성과정을 잘 이해할 수 있는 동시에 형성시간도 10분 정도로 단축할 수 있다"고 말했다.

윤 교수는 이어 "이번에 개발한 방법을 활용하면 더욱 고도로 프로그램된 새로운 DNA 나노구조 형성이 가능하며 DNA 나노구조를 이용한 항암제 표적치료 실험 등도 더욱 편하고 효율적으로 진행할 수 있을 것"이라고 덧붙였다.

이 같은 연구성과는 세계적 학술지 네이처의 자매지 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)' 온라인판에 게재됐다.

cobra@yna.co.kr(끝)<저 작 권 자(c)연 합 뉴 스. 무 단 전 재-재 배 포 금 지.>