분자유전학실험실 (단국대학교 분자생물학과)



 정흥수 ( 2004-07-28 13:13:47 , Hit : 5041
 PCR을 대체할 새로운 DNA 증폭 기술

PCR을 대체할 새로운 DNA 증폭 기술  
2004-07-13    생명과학 / KISTI
DNA(deoxyribonucleic acid)를 증폭시키는 기술은 질병을 진단하거나 유전자를 대상으로 한 기초과학 연구에서 매우 널리 활용되는 방법이다. 대표적인 기술이 바로 폴리머라제 연쇄 반응법(polymerase chain reaction ; PCR)이다. 이 PCR 기술을 대체할 수 있는 새로운 DNA 증폭 기술이 미국의 과학자들에 의해 개발됐다. 이번 연구 결과는 유럽 분자생물학회(European Molecular Biology Organisation ; EMBO)가 발간하는 학술지 “EMBO 보고(EMBO Reports)”, 온라인 속보판, 7월 9일자(doi : 10.1038/sj.embor.7400200)에 소개됐다. 같은 학술지 인쇄판 8월호에도 이번 연구 결과가 게재될 예정이다.

PCR 기술은 유전자 연구와 분자생물학, 의학 분야에서 한 획을 그을 만큼 획기적인 기술로 인정받고 있다. 지금이야 PCR이 실험실에서 경험하는 일상적인 작업으로 정착했지만 그 의의는 아무리 강조해도 부족하지 않다. PCR 기술이 없었다면 인간 게놈 프로젝트(Human Genome Project) 같은 연구 과제를 수행하는 것도 불가능했을 것이다. 그러나 PCR 기술은 그 가치에도 불구하고 일정 조건을 갖춘 실험실에서만 활용이 가능하다는 점 등 몇 가지 한계를 안고 있다. 이런 문제를 해결한 새로운 DNA 증폭 기술의 소개가 이번 연구 보고서의 요지이다.

연구진이 새롭게 개발한 DNA 증폭 기술은 헬리카제-의존형 증폭 기술(helicase-dependent amplification ; HDA)이라 불린다. 이 방법은 PCR 만큼 절차가 간단하면서도 PCR에는 없는 몇 가지 장점을 갖고 있다. PCR의 경우에는 DNA 시료를 한 가닥으로 풀어내기 위해서 가열과 냉각을 반복하는 장치가 있어야만 한다. 이 과정을 거쳐야만 DNA 이중 가닥을 완성하는 방식으로 새로운 DNA 합성을 유도할 수 있기 때문이다. 그러나 HDA 기술에서는 자연적인 조건에서 DNA가 합성되는 과정을 모사해 헬리카제(helicase)라는 효소 작용을 이용하면서 DNA 가닥을 유도하기 때문에 가열 및 냉각 장치를 필요로 하지 않는다. DNA 합성에 적합한 하나의 정해진 온도에서 HDA 반응을 완료하는 것이 가능하기 때문에 가열과 냉각을 반복할 필요도 없고 그만큼 반응 장치를 간단하게 만들 수 있다. 경제적으로 보더라도 비용이 절감되는 것은 물론이다.

이런 장점 덕분에 현장에서 간단하게 사용할 수 있는 PCR 장비를 구현하기가 힘든데 반해 HDA 장비는 이런 방향으로 개발이 가능하다. 단순히 DNA를 증폭시키는데 그치지 않고 유전자 특성에 대한 정보를 통해 현장에서 특정 병원균의 존재 여부를 바로 결정하는 것도 가능하다는 설명이다.

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