미국국립표준기술연구소 NIST와 JC벤터연구소가 정상 세포처럼 세포 분역하고 증식하는 단세포 합성 인공 생물인 JCVI-syn3A를 개발했다고 발표했다.
인공 박테리아를 생성하려는 시도는 이번이 처음은 아니다. JC벤터연구소는 염소 감염을 일으키는 세균(Mycoplasma mycoides)에서 천연 DNA를 제거하고 인간이 편집한 DNA를 주입한 JCVI-syn1.0을 지난 2010년 만든 바 있다.
연구팀은 또 2016년 JCVI-syn1.0을 바탕으로 염기서열을 실험용 배지에서 증식할 수 있는 최소한으로 줄여 473종 유전자 정보 밖에 없는 DNA를 주입한 JCVI-syn3.0을 만들었다. JCVI-syn3.0은 세포 분열을 계속 증식할 수 있었지만 세포 분열이 정상적으로 이뤄지지 않고 성장을 거듭할 때마다 형태가 크게 변화하는 문제가 있었다. 현미경 영상을 봐도 크기가 뿔뿔이 흩어지게 되는 걸 알 수 있다.
연구팀은 JCVI-syn3.0에 새롭게 19종 유전자 정보를 추가해 증식에 의한 형태 변화를 억제해 정상적인 세포 분열을 하는 단세포 합성 생물인 JCVI-syn3A를 디자인했다.
연구팀에 따르면 세포 분열 과정을 더 일정하게 실행하는데 관여하는 유전자는 7종 뿐이며 이 가운데 ftsZ와 sepF라는 두 유전자 정보는 세포막의 물리적 특성을 변화시켜 적절한 분열을 가능하게 하는 기능이 있는 것으로 나타났다. 하지만 세포 분열 메커니즘에 어떤 유전자가 어떻게 움직이는지 완전히 해명되지 않아 연구팀은 이에 대한 해명을 앞으로 연구 과제로 삼고 있다.
연구팀은 생명의 기본 설계 규칙을 규명하려 한다며 이번 JCVI-syn3A가 설계 규칙 해명에 도움이 된다면 한 걸음 더 내딛게 될 것이라고 밝히고 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.