KoNIBP 재단법인 국가생명윤리정책원 (KOREA NATIONAL INSTITUTE FOR BIOETHICS POLLICY)

미국 매사추세츠공과대(MIT) 과학자들은 그들이 살아있는 세포를 해킹할 수 있고, 새로운 과업을 수행하도록 프로그래밍할 수 있다는 것을 입증함. 이 같은 연구는 네이처(Nature) 저널에 실림.

컴퓨터언어가 기계가 어떻게 작동하는지 말하는 것과 동일한 방식으로, 연구자들은 세균의 기능을 바꾸기 위해 DNA 코드(code)를 작성하고 세균 안에 주입하는 것이 가능하다는 것을 보여줌.

연구팀은 세포가 종양과 접촉했을 때 항암제가 방출되거나, 해충이 가까이 다가왔을 때 식물이 살충제로 저항하도록 프로그래밍할 수 있기를 희망함. “이는 문자 그대로 세균에 대한 언어를 프로그래밍하는 것”이라면서 “여러분이 글(text) 기반 언어를 이용하여 글을 정하고, 이 명령어를 번역하고(compile), 세포에 넣어 DNA 염기서열로 만들면, 그 회로(circuit)가 세포 내에서 작동한다”고 설명함.

15년 동안 생물공학자들은 세포를 수동으로 변경하기 위하여 유전체 코드로 서투르게 작업해 왔음. 이는 힘든 작업이며, 다량의 시험 및 오류와 관련됨.

하지만 새로운 프로그래밍 언어를 이용하는 사람들에게는 유전공학에 관한 특별한 지식이 필요하지 않음. 한 연구자는 “웹 기반 서버에 가서, 여러분이 원하는 프로그램을 입력하면, 서버는 DNA 염기서열을 내놓는다”면서 “이러한 종류의 회로를 구축하는 데는 수년이 걸릴 것으로 보이지만, 지금 여러분들은 테스트 차원에서 버튼을 누르면 즉시 DNA 염기서열을 얻을 수는 있다”고 밝힘. 언어는 컴퓨터칩 프로그램으로 주로 사용되는 베릴로그(Verilog)를 기반으로 함.

세포에 작동하는 언어의 버전(version)을 생성하기 위하여, 연구팀은 세균성 세포의 DNA 내에 암호화될 수 있는 ‘센서’와 같은 컴퓨터로 처리하는 요소를 설계함. 센서는 빛, 온도, 산성(acidity), 그 밖의 환경적 조건뿐만 아니라 산소나 포도당과 같은 다른 화합물도 감지할 수 있음.

연구팀은 그 언어를 대장균에 이용했으며, 앞으로는 인간의 소화관(gut) 내에 사는 더 가까운 계통의 세포들을 대상으로 테스트할 계획임. 인체 내에서 해를 가하지 않고 존재할 수 있는지를 확인하고자 함.

첫 프로그램은 세포의 기능을 바꿨고, 산소 농도와 같은 다른 환경적 요건에 반응함. 연구팀은 현재 삼키면 젖당(lactose)의 소화를 돕고 젖당 내성을 치료할 수 있는 세균을 생성하는 코드를 만들어내기 위하여 작업하고 있음.

[the Telegraph] Living cells ‘hacked’ and hijacked by MIT  

Scientists at MIT have proven they can ‘hack’ living cells and programme them to carry out new tasks.

In the same way that computer language tells a machine how to operate, researchers have shown it is........................

기사 : http://www.telegraph.co.uk/science/2016/03/31/living-cells-hacked-and-hijacked-by-mit/

사진 : Alamy /Alamy

Science 

01 Apr 2016:  Vol. 352, Issue 6281,  DOI: 10.1126/science.aac7341

저널 : http://science.sciencemag.org/content/352/6281/aac7341