질병의 원인을 찾을 수 있는 유전자분석용 시약 최초 개발

뉴스 제공

2006-05-08 11:41

서울--(뉴스와이어)--인간 질병의 원인을 찾을 수 있는 획기적인 유전자분석용 시약이 국내에서 세계 최초로 개발되었다. 본 시약을 통한 유전자분석을 하는 경우 질병의 원인을 찾아내고, 치료 방법 등을 알아내는 등 국민보건 향상에 일대 전기를 맞이하게 될 것이다. 또한, 경제적으로도 약2조원 정도로 추정되는 세계 유전자분석시장에 본격 참여 할 수 있게 될 것으로 전망된다.

기술표준원(원장:김혜원)에 따르면 국내 바이오벤처기업에서 유전자분석을 쉽게 할 수 있는 제품을 개발하여 신제품(NEP)인증을 받았다고 발표하였다. 일반적으로 유전자를 분석할 때는 유전자 증폭(PCR, Polymerase Chain Reaction)기술을 이용하는데, 재현성 등 신뢰성에 문제가 있어 왔다. 그러나, 새로 개발된 기술1)은 프라이머(Primer)라고 불려지는 작은 유전자조각이 분석대상의 특정부위에 결합했을 때에만 유전자증폭이 이루어지도록 하였다.

1) ACP기술 : Annealing control primer, 개발업체 특허기술

이 기술을 이용하여 두 가지 이상의 시료에서 서로 다르게 나타나는 부분을 쉽게 찾아내 유전자정보를 얻을 수 있도록 하는 제품(GeneFishingTM시약)을 개발함으로써 이전보다 유전자분석이 훨씬 빠르고 쉽게 이루어졌다. 또한, 본 제품은 기존의 방법보다 재현성 등이 95%이상으로 개선되어 신뢰성이 뛰어난 것으로 판명되었다.

특히, 본 기술은 세계적인 약품회사인 Sigma-Aldrich사와 기술계약을 체결하여 ‘05년 후반기부터 미국에서 제품이 생산·판매되기 시작하였다. ‘06년 상반기부터는 기술 로열티를 받기 시작하여, 2～3년 후에는 본격적인 시장이 형성될 것으로 예상된다. 또한, 본 기술이 활성화되어 유전자분석 시장에 본격적으로 적용 될 경우 세계의 유전자 증폭시장, 유전자분석시장 및 유전자 발굴시장 등의 점유율을 획기적으로 높일 수 있는 일대 전기가 마련될 것으로 생각된다.

ACP(Annealing Control Primer) 기술

Annealing control primer (ACP)는 국내 바이오벤처기업에 의해서 개발된 신개념의 기술로써, 기존 PCR 증폭기술에 고도의 정확성과 응용력을 접목시킨 전문기술입니다.

PCR증폭기술은 20세기 기념비적인 기술의 하나로 꼽히는 기술로서 1983년 뮬리스박사에 의해 개발되었고, 이 기술의 개발로 1993년 노벨상을 수상하였습니다. 극소량의 유전자 발현을 증폭시켜 눈에 볼수 있도록 해주는 것이 PCR증폭기술입니다.

이 PCR증폭과정에서 가장 중요한 요소 3가지는 주형의 선택(증폭하고자 하는 유전자부분), DNA 합성효소 (증폭물질을 복제하는 효소), 시발물질(원하는 유전자 부위에 결합하는 물질)입니다. 현재 좀 더 정확하고 재현성 있는 증폭결과를 얻기 위해 주형 및 DNA합성효소에 대한 연구는 많이 연구되고 있었으나 시발물질인 프라이머(Primer)에 대한 연구는 거의 이루어지지 않고 있었습니다. ACP 기술은 바로 이 프라이머의 구조를 변화시킴으로서 PCR기술에서의 정확도와 재현성을 높여주는 세계 최초의 획기적인 기술입니다.

ACP 기술의 핵심은 세 부분으로 나누어지는 프라이머의 독특한 구조에서 찾을 수 있습니다.

ACP의 구조
1. 실제로 결합하여 증폭시켜야 하는 유전자와 상보적인 염기서열을 가지는 타겟 부분
2. 일반적인 시퀀스를 가지는 비-타겟 부분
3. ACP의 핵심 기술로 위에 두 부위를 구조적 기능적으로 연결해 주는 조절자(regulator) 로써 polydeoxyinosine(poly(I)) linker로 되어있습니다.

낮은 Tm값을 가지는 이노신(Inosine)을 넣음으로서, 특정 온도에서 거품구조(bubble like structure)를 형성하게 되고, 그로 인해 프라이머가 유전자에 비특이적으로 결합되는 것을 차단하여 PCR의 특이성(정확도)을 극대화 시키는 조절자 역할을 하게 됩니다.

이와 같은 원리로 실제 그림 2에서 보는 바와 같이 일반적으로 사용되는 프라이머를 사용했을 때 나타나는 끌림 현상이나 잘못된 물질의 증폭 문제가 ACP를 이용하였을 경우 완전히 해결되었음을 볼 수 있습니다.

웹사이트: http://www.mke.go.kr