삼성미래기술육성사업이 지원한 연세대학교 의과대학 김형범 교수 연구팀이 DNA 염기 서열을 변화시켜 생명 현상이 발생한 시간을 측정하는 시스템을 세계 최초로 개발했다.
이 연구는 연세대학교 의과대학 정인경·조성래 교수, 연세대학교 응용통계학과 박태영 교수, 서울대학교 전기정보공학부 윤성로 교수 연구팀과 공동으로 진행했다.
연구 결과를 담은 `유전자 가위 기술을 이용해 경과된 시간과 특정 생명 현상의 시간 정보를 기록` 제목의 논문은 질병, 노화 등 생물학적 현상이 발생하는 시점을 정확하게 파악하는데 돌파구를 마련했다고 인정받아 3일(미국 현지 시간) 세계적인 생명과학 전문 학술지 `셀(Cell)`에 게재됐다.
삼성미래기술육성사업이 지원한 연구 과제가 `셀(Cell)`에 게재된 것은 처음이다. 지금까지 최상위 국제 학술지에 소개된 논문은 `네이처` 5건, `사이언스` 6건이 있다.
● DNA 염기 서열로 질병 발생시점 추적
생명체가 질병에 걸리면 DNA 염기 서열이 변한다. 염기 서열이 언제부터 변했는지 알아내면 질병이 언제부터 발생했는지도 추적할 수 있어 질병의 진행 정도에 따른 치료법을 적용할 수 있다. 예를 들면 인체가 바이러스에 언제 감염됐는지 정확한 시간을 확인하면 질병의 진행 경과에 맞춰 적절한 치료약을 쓸 수 있게 된다.
김형범 교수 연구팀은 DNA 염기 서열에 변화가 생기면, 시간이 지날수록 기하급수적으로 정상 염기 서열은 줄어들고 변이가 늘어나는 것을 발견했다. 통계적 분석을 위해 23,940개의 서로 다른 염기 서열을 독성 물질을 노출하거나, 열 충격 등을 가해 발생한 변이를 지속적으로 추적 관찰했다.
얻어진 데이터를 기반으로 통계적 분석과 시뮬레이션을 실시해 생명체가 다양한 환경에 노출됐을 때 발생하는 DNA 염기 서열의 변화 시점을 측정하는 시스템을 구축했다.
연구팀은 생쥐를 대상으로 실험해 오차 발생률 10% 내외의 정확도로 시간 측정 시스템의 유효성을 검증했다.
김형범 교수는 "화석 등의 나이를 측정하는 방사성 동위원소 측정법과 동일한 원리를 이용해 생명체 내에서 일어나는 각종 현상의 시간 경과를 정확하게 파악할 수 있게 됐다"며 "향후 질병 발생 과정 추적, 노화 등 대부분의 생물학 연구에 활용될 수 있다"고 설명했다.
김 교수는 산업적 활용을 고려해 해당 기술에 대한 국내에서 특허 등록을 완료했고, 미국 등 해외에서도 특허 출원 중에 있다. 이번 연구는 2017년 6월 삼성미래육성사업의 과제로 선정돼 지원을 받고 있다.
● 삼성, 2013년부터 1.5조원 출연해 지원
`삼성미래기술육성사업`은 우리나라의 미래를 책임질 과학기술 연구의 육성·지원을 목표로 삼성전자가 2013년부터 1조 5,000억 원을 출연해 시행하고 있는 연구 지원 공익사업이다.
매년 상·하반기에 각각 기초과학, 소재, ICT 분야에서 지원할 과제를 선정하고, 1년에 한 번 실시하는 `지정테마 과제 공모`를 통해 국가적으로 필요한 미래기술 분야를 지정해 해당 연구를 지원한다.
또 연구 책임자가 연구 성과와 주요 이슈를 설명하고, 참석 연구자들과의 토론을 통해 새로운 아이디어를 얻는 `애뉴얼 포럼`, 연구 성과의 산업 활용도를 높이기 위한 R&D 교류회, 활용도가 높은 특허 출원을 지원하는 IP멘토링 등 다양한 프로그램도 운영 중이다.
2013년부터 지금까지 634개 과제에 8,125억원의 연구비가 지원됐다.
한편 2021년 `지정테마 과제 공모`에 대한 세부 내용은 오는 17일 삼성미래기술육성사업 홈페이지를 통해 공개될 예정이다.
삼성전자는 `함께가요 미래로! Enabling People` 이라는 CSR 비전 아래 삼성미래기술육성사업, 스마트공장, C랩 아웃사이드, 협력회사 상생펀드 등 상생 활동과 청소년 교육 사회공헌 활동을 펼치고 있다.
관련뉴스
