합성 유전물질 혁신을 이끄는 효소 개발 성공
Seoul캘리포니아 대학교 어바인 연구팀이 안정적인 합성 유전 물질인 트레오스 핵산(TNA)을 생성할 수 있는 효소를 개발했습니다. 이 혁신은 암과 자가면역질환 치료에 있어 치료의 정밀도를 높이는 데 중요한 영향을 미칠 수 있습니다.
이 중요한 성과는 효소 설계의 주요 문제를 해결합니다. TNA를 제작하는 주요 장점은 다음과 같습니다:
- DNA보다 향상된 안정성
- 효소적 및 화학적 분해에 대한 뛰어난 저항성
- 보다 특정한 치료용 압타머 개발 가능성
강력한 생물학 활용을 위한 혁신적 엔자임 발견
<강력한 10-92 TNA 폴리메라제>라는 이름의 엔자임은 유사한 고세균 종의 폴리메라제 조각을 혼합하는 상동 재조합 방법을 통해 만들어졌습니다. 이 기술을 통해 연구팀은 여러 번의 개발 사이클을 반복하여 자연 DNA 폴리메라제처럼 작동하게끔 엔자임을 개선할 수 있었습니다. 이는 TNA를 효율적으로 생성할 수 있는 능력을 제공하여 합성 생물학 분야를 발전시키고, 고급 생물학적 도구와 치료법 개발에 튼튼한 기초를 마련해 줍니다.
TNA는 매우 안정적이며 의학적 치료에 좋은 선택지가 됩니다. 일반적인 DNA와 달리 쉽게 분해되지 않아 TNA는 약물을 체내에서 더 오래 지속시킬 수 있습니다. 이는 mRNA 백신처럼 약물 전달 방식을 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다. 또한 TNA로 만든 약품은 조직에 더 잘 전달될 수 있도록 설계 가능하며, 전통적인 항체 치료를 대체하고 일부 문제를 해결할 다른 방법을 제공합니다.
이 새로운 방법은 약물 제조 방식을 혁신할 뿐만 아니라 생명공학의 기본 도구를 강화합니다. 10-92 TNA 폴리메라제는 과학자들이 합성 생물학의 새로운 영역을 탐구할 수 있게 하여 개인 맞춤형 의료와 이전에는 불가능했던 치료법을 가능하게 합니다.
합성 유전 물질은 의학을 넘어 다른 많은 분야에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 특히 TNA 기반의 응용이 확장되면서, 농업 및 바이오연료 생산 등 다양한 산업에서도 이점을 얻을 수 있습니다. 이는 TNA가 더 큰 효율성과 내구성을 제공하기 때문입니다. 10-92 TNA 폴리메라제의 개발은 합성 생물학을 다양한 기술 발전에 활용하는 중요한 과정을 나타냅니다.
연구는 여기에서 발표되었습니다:
http://dx.doi.org/10.1038/s41929-024-01233-1및 그 공식 인용 - 저자 및 저널 포함 - 다음과 같습니다
Victoria A. Maola, Eric J. Yik, Mohammad Hajjar, Joy J. Lee, Manuel J. Holguin, Riley N. Quijano, Kalvin K. Nguyen, Katherine L. Ho, Jenny V. Medina, Nicholas Chim, John C. Chaput. Directed evolution of a highly efficient TNA polymerase achieved by homologous recombination. Nature Catalysis, 2024; DOI: 10.1038/s41929-024-01233-1
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