이번 글에서 중점적으로 이야기할 기술은 3세
대 유전자 가위인 “크리스퍼 캐스나인” 기술이
다. 크리스퍼 캐스나인에 대해서 이야기하기
전에 1세대, 2세대 유전자 가위에 대해서 잠
시 알아보자.1세대, 2세대 유전자 가위는 각각 징크핑거,
탈렌 이라는 이름으로 불리운다. 이 두 기술은
각각 DNA의 특정 부위를 인식하는 징크핑거
단백질과 탈렌 단백질을 이용하는데, 두 기술
모두 줄줄이 연결된 단백질 끝에 가위 역할을
하는 효소가 붙어있는 형태이다. 징크핑거 유
전자 가위는 한번에 8~10개의염기서열을 인
식하며 염기서열을 덩어리 단위로 인식하기 때
문에 정밀성과 정확도가 떨어진다는 단점이 있
었다. 이를 보완하여 개발된 것이 탈렌 유전자
가위 인데, 탈렌 유전자 가위는 염기서열을 하
나하나 개별적으로 인식하고 한번에 10~20개
의 서열을 인식할 수 있었기 때문에 그 정확도
가 높았다. 그러나 1,2세대 유전자 가위는 모
두 한번 사용을 위해서 염기서열을 인식하는
부분을 자르고자 하는 염기서열에 맞춰 매번
다시 만들어야 했기 때문에 사용이 어려웠고
비용도 비쌌다. 1,2세대 유전자 가위는 더 정
교한 유전자 편집을 가능케하기는 했지만 이런
다양한 문제들로 인하여 유전자 편집 기술을
대중화 시키는 데에는 실패하였다.1세대 유전자 가위 징크핑거2세대 유전자 가위 탈렌3세대 유전자 가위 CRISPER Cas9
3세대 유전자 가위 CRISPER Cas9은 앞서 개발된 1,2세대 유전자 가위들과는 조금 다른 방식으
로 DNA를 절단한다. 크리스퍼 캐스나인의 원리를 이해하기 위해서는 먼저 세균이 바이러스의 침
입을 막는 방식에 대해서 알아야한다. 바이러스는 보통 자신의 유전물질을 숙주세포(기생충의 표
적이 되는 동물과 비슷한 개념이다.)에 집어넣어 숙주세포의 단백질을 이용해 증식한다. 세균도 바
이러스의 침입을 당하게 되는데, 바이러스의 침입에서 살아남은 세균은 바이러스 DNA의 일부를
잘라서 자신의 DNA 사이에 끼워넣는다. 세균이 바이러스의 유전정보를 저장하는 이 부분을 우리
는 “CRISPER”라고 부르는데 일종의 블랙리스트라고 생각하면 된다. 이렇게 세균은 CRISPER 부
분에 침입했던 바이러스의 정보를 저장해 두었다가 같은 바이러스가 다시 침입했을 때 이 블랙리
스트를 이용해서 바이러스 DNA를 잘라내서 자기자신을 보호한다.