미래를 바꿀 축복의 도구, 크리스퍼 유전자 가위 새로운 생명과학의 시대가 도래했다!크리스퍼 유전자 가위가 재단하는 인류의 미래2015년, 생명과학계를 강타할 획기적인 기술이 발표된다. 바로 미국의 생화학자 제니퍼 다우드나와 프랑스의 미생물학자 에마뉘엘 샤르팡티에가 개발한 ‘크리스퍼 유전자 가위 기술’이다. 2019년 노벨 생리의학상 수상자 윌리엄 케일린은 이를 ‘달 탐사선보다 대단한 일’이라고 치켜세우며, 생명과학계에 불러올 파장을 예고했다. 코로나 바이러스가 기승을 부리기 시작하면서, 크리스퍼 유전자 가위는 다시 한번 대중의 입에 오르내리게 된다. 코로나 바이러스 진단 도구가 출시되고, 백신과 치료제를 개발 중이라는 소식이 들려오는 와중에 이를 가능하게 한 기술이 바로 크리스퍼 유전자 가위라는 사실이 밝혀졌기 때문이다. 대체 크리스퍼 유전자 가위가 무엇이기에 풀 수 없을 것 같던 팬데믹의 매듭이 조금씩 헐거워지고 있는 것일까?크리스퍼 유전자 가위(CRISPR-Cas9)란 특정 DNA 염기서열에 맞는 RNA 형태의 크리스퍼를 만들어 카스나인에 집어넣는 기술이다. 크리스퍼 유전자 가위는 잘라낼 염기서열로 안내하는 가이드 RNA와 RNA가 데려간 곳을 직접 자르는 카스나인으로 제작한 단백질 분자로 구성된다. 특정 단백질을 자르려면 그에 맞는 크리스퍼 유전자 가위를 만들어야 한다. 쉽게 말해 문서 편집 프로그램에서 자주 쓰는 ‘찾아 바꾸기’ 기능을 생명과학 기술로 재현해내는 것이다. 문서 분량이 많아서 특정 문자열을 찾기가 힘든 경우에 이 기술을 사용하듯이, 크리스퍼 유전자 가위는 수많은 염기서열 중 특정한 부분을 찾아내 원하는 염기서열로 바꾸는 무척 섬세한 기술이다.물론 크리스퍼 이전에도 유전자 가위 기술은 존재했다. 그러나 만들기가 까다롭고 제조 비용이 상당해 상용화에는 어려움이 있었다. 그러나 크리스퍼 유전자 가위 기술은 제조 비용이 적고, 사용 방법도 쉬우며, 원한다면 누구나 쉽게 이용할 수 있는 열린 기술이다. 그렇다면 크리스퍼 유전자 가위 기술이 가장 반가운 사람은 누구일까? 부모에게 질병을 물려받아 병마와 힘겹게 싸우고 있는 환자들일 것이다. 살아서는 극복할 수 없었던 유전 질병이, 이제는 특정 염기서열을 찾아 바꾸는 것만으로 완치가 가능해졌기 때문이다. 아울러 기후 변화와 병충해로 식량 위기를 겪는 사람들에게도 큰 도움이 될 것이다. 어떤 기후와 병충해에도 적응하는 작물의 탄생이 머지않았으니 말이다. 이처럼 크리스퍼 유전자 가위를 영리하게 사용한다면 질병의 고통에서 벗어나는 일도, 식량 문제를 해결하는 일도 더 이상 상상이 아니라 현실이 될 것이다.
경남중등수석교사. 사범대학에서 가정교육과를 졸업했으며 ‘정보컴퓨터’ 과목을 부전공으로 취득했고, 교육대학원에서 교육공학을 전공하여 석사학위를 받았다. 관심 분야는 생명기술, 천문학, 역사학이며 외부 강사로 활동 중이다. 삼국사기 등 고전 독서토론을 5년간 지속하고 있으며 인문학과 과학을 연결하는 융합수업에 관심을 갖고 연구하는 중이다.
들어가며1장 크리스퍼 만능 가위01 노벨 화학상으로 인정받은 신의 한 수02 자연의 법칙에 도전장을 던진 크리스퍼03 호모 크리스퍼(Homo CRISPR)라 칭하노라04 생명체를 레고처럼 조립한다고05 크리스퍼 베이비06 바이오 아티스트 - 에두아르도 카츠2장 DNA, 너는 어디 있니?01 세포, 모든 생명체의 시작02 염색체, 부모 세대의 소중한 선물03 DNA와 RNA, 생명의 중심 원리04 게놈 분석, 금단의 영역에 도전하다05 데우스 엑스 마키나(deus ex machina)와 유전자 검사06 유전자도 이름이 있다 - 유전자 기호3장 크리스퍼 유전자 가위 기술01 크리스퍼(CRISPR)? 바삭바삭(crisp)할까?02 카스나인(Cas9) 유전자03 크리스퍼 유전자 가위는 어떻게 만들까?4장 크리스퍼 유전자 가위 기술의 위력01 유전 질환 손 들어!02 희귀 동식물을 번식시킬 수 있을까?03 말라리아 퇴출 작전 - 유전자 드라이브04 식량 부족의 해결사5장 유전자 가위, 무엇을 우려하는가?01 염기 하나가 사라진다면 어떤 일이 벌어질까?02 합성 생물체가 연구실 밖으로 유출된다면?03 직접 나서는 사람들, 바이오 해커04 유전 정보 유출은 더 심각하다05 디자인된 아기6장 나의 미래는 크리스퍼와 어떻게 연결될까?01 크리스퍼 유전자 가위 기술의 원천 특허 소송02 나노기술과 크리스퍼의 만남03 인공지능(AI)과 크리스퍼의 만남04 크리스퍼 연구자가 되려면참고문헌
