서울대학교 공과대학 화학생물공학부 서상우 교수 연구팀이 미생물 세포공장에서 유전자 발현을 정밀하게 조절할 수 있는 새로운 합성생물학 방법론을 개발했다.

기존에는 CRISPR-dCas9 등의 도구로 유전자 발현을 전사 단계에서 조절했지만, 오페론 구조 내 각 유전자를 독립적으로 억제하기 어려웠다.

연구팀은 CRISPR-dCas13이라는 새로운 도구를 활용해 유전자 번역 단계에서 발현을 조절하는 방식을 개발했다. 가이드 RNA 구조 변화를 도입해 타깃 유전자 발현을 2.8~86.3%의 넓은 범위로 억제할 수 있는 시스템을 구축했다.

이 기술로 대장균 세포공장에서 생분해성 플라스틱 원료인 3-하이드록시프로피온산의 생산성을 14배 향상시켰다.

서상우 교수는 "번역 단계에서 유전자를 정밀 조절할 수 있는 이 기술이 미생물 세포공장 물질대사 최적화에 효과적으로 활용될 것"이라고 밝혔다.

해당 연구는 네이처 커뮤니케이션즈에 게재됐으며 국가 연구개발사업 지원으로 수행됐다.