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저 마그네슘 조건에서도 DNA 나노구조 안정화하는 방법 개발
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저 마그네슘 조건에서도 DNA 나노구조 안정화하는 방법 개발
  • 배수연 기자
  • 승인 2018.06.22 14:30
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▲DNA 구조(출처=123RF)
핀란드 알토대학 연구진이 매우 낮은 마그네슘 농도에서도 DNA 종이접기의 탄력성을 유지하는 방법을 개발했다. 이전 연구에서는 나노 구조가 오래 지속되려면 높은 농도의 마그네슘이 필요하다는 결론이 나왔지만, 알토대학 연구진이 이 결론을 뒤집은 것이다.

연구진은 DNA 종이접기 기술을 수행한 DNA를 안정화시키는 방법을 분석했다. 이 기술은 DNA를 접고 나노 스케일에서 특정 2D 및 3D 모양을 생성하는 기술이다. 일반적으로 접힌 DNA에는 많은 양의 마그네슘이 남아있어야 구조가 안정된다. 그리고 그 양은 인체의 마그네슘 함량에 비해 매우 높은 편이다.

연구를 이끈 베이코 링코 교수는 "기존의 DNA 종이접기에는 정상적인 생리 조건보다 10~30배 높은 마그네슘이 필요하다. 우리가 개발한 방법을 사용하면 마그네슘 농도가 1000분의 1로 떨어질 수 있다"고 말했다.

이 연구의 핵심은 접힌 DNA의 안정성을 유지하기 위한 완충제 교환을 응용한 것이다. 연구진은 트리스라고 불리는 완충제를 순수한 물과 결합해 접힌 DNA 마그네슘의 자유 이온을 제거했다. 인산염을 기본으로 하는 이 완충제는 접힌 DNA를 안정되게 유지할 수 있는 적절한 농도의 칼륨 또는 나트륨을 함유하고 있다.

연구진의 실험 결과 이 대체 물질은 전통적인 접힌 DNA 구조의 마그네슘과 비교해 결점이 적고 더 오랜 시간 지속됐다. 나노 구조는 몇 주에서 몇 달 동안이나 저 마그네슘 환경에 저장될 수 있었다.

링코는 "이 발견은 형광체와 효소 등 많은 요소가 마그네슘 수준에 민감하기 때문에 예전에는 불가능하다고 여겨지던 생물 의학적 연구 및 사용을 위한 길을 열었다"고 말했다.