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[바이오토픽] 이번 주 Nature 커버 스토리: 모나리자, 참 쉽죠?
생명과학 양병찬 (2017-12-07 09:22)
새로운 DNA 오리가미 기법을 이용하면, 도넛과 테디베어 모양을 만들고, 심지어 모나리자 그림을 그릴 수도 있다.

New DNA origami techniques can build virus-size objects of virtually any shape

New DNA origami techniques can build virus-size objects of virtually any shape. / @ Science(참고 1)

▶ 이번 주 Nature 표지에는 8,704 픽셀짜리 캔버스에 아로새겨진 모나리자의 모습이 실렸다. 물론 화가가 그린 게 아니라, DNA의 자기조립을 통해 탄생한 것이다.


2D DNA 나노구조를 이용하여 나노미터 수준의 정밀한 표면패턴을 만드는 게 새로운 기술은 아니다. 그러나 그 사이즈가 지금까지는 약 0.05 제곱마이크로미터(µm2) 수준에 머물렀었다. 그런 건 너무 작아서 써먹을 데가 별로 없다.

이번 주 Nature에서 , Lulu Qian과 그녀의 동료들은 "간단한 조립규칙을 다단계 과정을 통해 재귀적으로(recursively) 적용하면, 소규모의 '독특한 DNA 가닥 세트'를 이용하여 최대 0.5 µm2의 2D 배열을 만들 수 있다"는 사실을 증명했다(참고 2).

그와 비슷한 연구에서, 3D DNA 나노구조의 사이즈를 키운 연구자들도 있다. 즉, Peng Yin과 동료들은 신세대 DNA 빌딩블록을 이용하여, 1만 개 이상의 요소로 구성된 나노구조를 형성했다. 그리고 그것을 이용하여 문자나 테디베어 등의 형체를 빚어냈다(참고 3).

그리고, Hendrik Dietz와 동료들은 "적절한 '형태'와 '상호작용 패턴'을 지닌 DNA 빌딩블록을 이용하여, 다단계 조립라인을 효과적으로 가동할 수 있음"을 증명했다(참고 4). 또한 그들은 필요한 DNA 가닥을 만들 수 있는 '가성비가 높은 확장형 방법'을 제시했다.

마지막으로, Fei Zhang과 Hao Yan은 「뉴스와 견해에서」, 이와 같은 DNA 오리가미 기법의 발전에 맥락을 더했다(참고 5).

※ Cover image: Grigory Tikhomirov, Philip Petersen & Lulu Qian/Caltech

※ 참고문헌

1. www.sciencemag.org/news/2017/12/scientists-shape-dna-doughnuts-teddy-bears-and-image-mona-lisa
2. http://www.nature.com/articles/nature24655
3. http://www.nature.com/articles/nature24655
4. http://www.nature.com/articles/nature24650
5. http://www.nature.com/articles/d41586-017-07690-y

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양병찬 (약사, 번역가)
서울대학교 경영학과와 동대학원을 졸업하고, 은행, 증권사, 대기업 기획조정실 등에서 일하다가, 진로를 바꿔 중앙대학교 약학대학을 졸업하고 약사면허를 취득한 이색경력의 소유자다. 현재 서울 구로구에서 거주하며 낮에는 약사로, 밤에는 전문 번역가와 과학 리포터로 활발하게 활동하...
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