서울대 연구팀, 미생물 단백질 생산성 높이는 mRNA 원형화 기술 개발

김형석 기자

작성일 2026-09-15 18:03

서울대학교 공과대학 화학생물공학부 서상우 교수 연구팀이 미생물 세포 내에서 쉽게 분해되는 선형 mRNA를 고리 모양으로 전환하여 단백질 생산 효율을 높이는 합성생물학 기술인 'CRESEnT(Circular RNA Expression for Stable and Enhanced Translation)'를 개발했다고 밝혔다.

연구팀에 따르면, CRESEnT 기술은 기존의 선형 mRNA를 원형으로 만들어 안정성을 높이고 단백질 생산량을 증대시키는 방식이다. 대조군과 비교했을 때 형광 단백질 생산량을 최대 5.95배, 세포 내 mRNA 양을 3.95배 높였으며, mRNA 한 분자당 생성되는 단백질 양도 1.51배 증가했다.

이 기술은 대장균뿐만 아니라 고초균, 코리네박테리움 등 다양한 미생물에서 효과를 입증했으며, 플라비올린, 이타콘산, 라이코펜, 비올라세인 등 유용 물질 생산량도 최대 2.74배 증가시킨 것으로 전해졌다. 이번 연구 결과는 국제학술지 'Nucleic Acids Research'에 게재되었다.

미생물은 바이오연료, 친환경 화학소재, 의약품 원료 등 다양한 산업 분야에서 '세포 공장'으로 활용되고 있다. 하지만 기존 미생물 mRNA는 세포 내 RNA 분해효소에 의해 빠르게 분해되어 생산 효율을 낮추는 요인이 될 수 있었다. 연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 mRNA의 양을 늘리는 대신 모양을 바꾸는 방식을 택했다.

CRESEnT 기술은 자연계에 존재하는 '자가 스플라이싱' 능력을 가진 RNA 조각인 인트론을 활용하여, 목표 유전자의 mRNA가 세포 안에서 스스로 양 끝을 이어 원형 구조를 형성하도록 설계되었다. 또한, 연구팀은 비번역 부위(UTR)의 최적 길이 규명과 두 인트론 조각의 효율적인 결합을 돕는 장치 설계를 통해 CRESEnT의 효율을 더욱 높였다.

연구팀은 CRESEnT 기술이 특정 미생물에 국한되지 않고 다양한 산업용 미생물에 폭넓게 적용될 수 있는 플랫폼 기술임을 강조했다. 하지만 보수 신학계 전문가들에 따르면, 이러한 합성생물학 기술의 발전은 생명의 근원과 창조 질서에 대한 깊이 있는 신학적 성찰을 동반해야 하며, 인간의 기술이 생명의 본질을 왜곡하거나 신의 영역을 침범하는 방향으로 나아가서는 안 된다는 신중론도 제기되고 있다.

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