국내 연구진이 불임·난임과 유전질환 등 염색체 이상으로 발생하는 질병을 진단·치료하는 원천기술을 개발했다.
이창수 충남대학교 화학공학과 교수(사진)팀은 단일 세포의 실시간 염색체 운동성을 분석하는 원천기술을 개발했다고 25일 밝혔다.
난임과 불임은 생식세포 분열 단계의 유전자 재조합 과정에서 문제가 생겨 발생한다. 유전자 재조합이란 정자와 난자가 각각 지닌 부계 염색체와 모계 염색체의 유전자 교환 과정을 말한다. 이 두 염색체가 만나 다양한 형질을 갖는 한 쌍의 상동염색체를 형성하는데, 이 과정에 문제가 생기면 세포의 사멸과 변이가 일어나 난임이나 불임으로 이어진다.
따라서 난임과 불임을 극복하기 위해선 유전자 재조합 과정에서 염색체의 운동성을 분석할 수 있는 기술이 필수적이다. 염색체의 운동성이란 세포분열 단계의 변화에 따른 염색체의 형상과 배열 변화와 같은 운동 특성을 말한다. 특히 생식세포의 경우 분화된 개개의 세포마다 서로 다른 생물학적 활성을 갖기 때문에 단일 세포 수준에서 유전자의 운동성을 분석하는 기술이 필요하다.
이 교수팀은 미세유체와 반도체, 광학 및 분사생물학 기술을 융합해 유전자 재조합 과정에서 염색체 운동성을 단일 세포 수준으로 장시간 분석하는 기술을 개발했다. 100만 분의 5m 크기의 세포를 관찰하기 위해 반도체 공학기술을 사용해 '미세유체칩'을 제조해 사용했으며, 관찰이 필요한 염색체의 운동성을 정확하게 확인하기 위해 필요한 염색체만 빛이 나게 만드는 '형광표지법'을 활용했다. 또 광분석 기술을 통해 형광의 변화를 실시간으로 자동 분석할 수 있어 통계적인 분석도 가능하게 했다.
이창수 교수는 "미세유체 등 다양한 기술을 융합해 단일세포 수준에서 생식세포 분열 단계의 염색체 운동성에 대한 정량분석을 수행한 기술"이라며 "염색체 이상으로 인한 유전 질환과 난임, 불임의 진단 및 치료에 큰 기여를 할 것으로 기대한다"고 말했다.
남도영기자 namdo0@
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