우리얘기

4. 전문 분야 정보

수상실적
- 서울대 자연과학 연구상 (2010)
- 교육과학기술부/과학재단 이달의 과학자상 (2004)
- Best Poster Award, Drug Discovery Technology (2001)

<대표 연구논문>
 
1) Kim HJ, Kweon J. et al. and Kim JS (2011) Targeted Chromosomal Duplications and Inversions in the Human Genome Using Zinc Finger Nucleases. Genome Research, in press.
2) Kim H et al. and Kim JS (2011) Surrogate reporters for enrichment of cells with nuclease-induced mutations. Nature Methods 8, 941-943. (Featured in News of the Week, Chemical & Engineering News 89, 11.)
3) Kim S et al. and Kim JS (2011) Preassembled zinc-finger arrays for rapid construction of ZFNs. Nature Methods 8, 7. (Featured in News and Views, Nature Methods 8, 53.)
4)Kim JS, Lee HJ, Carroll D (2010) Genome editing with modularly assembled zinc finger nucleases. Nature Methods 7, 91.
5) Lee HJ, Kim E and Kim JS (2010) Site-specific DNA excision via engineered zinc finger nucleases. Trends Biotechnol. 28, 445-446.
6) Lee HJ, Kim E and Kim JS (2010) Targeted chromosomal deletions in human cells using zinc finger nucleases. Genome Res. 20, 81-89.
7) Kim HJ, Lee HJ, Kim H, Cho SW and Kim JS (2009) Targeted genome editing with zinc finger nucleases constructed via modular assembly. Genome Res. 19, 1279-1288.
8) Bae, KH et al. and Kim JS (2003) Human zinc fingers as building blocks in the construction of artificial transcription factors. Nature Biotechnol. 21, 275-280. (Featured in News and Views, Nature Biotechnol. 21, 242.)
9) Park, KS et al. and Kim JS (2003) Phenotypic alteration of eukaryotic cells using randomized libraries of artificial transcription factors. Nature Biotechnol. 21, 1208-1214.

○ 유전자가위 기술의 다양한 생명공학 및 관련분야에 응용에 큰 도움
-유전자가위 기술의 다양한 생명공학 및 산업분야에 있어서의 효용에 비해 접근성 및 긴 개발 기간의 제약으로 널리 사용 되어오지 못하고 있었음. -이번에 개발된 기술을 이용해 인간 유전자 2 만여 개, 각종 동물, 식물에 존재하는 수만 개의 유전자 각각에 대한 맞춤 유전자가위를 손쉽고 빠르게 만들 수 있게 되었음. -유전자가위는 유전자 및 세포치료제 개발, 농작물, 가축, 어류의 개량 등 다양한 생명공학 분야에 활용될 수 있음.

○ 유전자가위 대량생산 연구결과는 네이처 메쏘드(Nature Methods) 1월호에 게재되었음.

돌연변이 세포 선별법 개발

□ 연구자 : 김진수 교수 (화학부 유전체공학 창의연구단)

□ 공동 연구자 : 김형범 교수 (한양대학교 의생명공학전문대학원)

□ 내  용 :

   국내 연구진이 유전자가위를 이용해 특정 유전자에 돌연변이를 일으킨 동식물 세포를 손쉽게 선별하는 방법을 세계 최초로 개발했다. 유전자가위는 줄기세포를 비롯한 동식물 세포에 맞춤형 돌연변이를 도입하는데 사용되는 인공 DNA절단효소로서 생명공학의 새로운 도구로 주목 받고 있으나 유전자가위를 사용해 만든 돌연변이 세포와 정상 세포를 구별할 수 없기 때문에 폭 넓은 활용에 제약이 있었다. 서울대 화학부 김진수 교수팀과 한양대 김형범 교수팀은 형광단백질 유전자를 리포터로 활용해서 세포 내 정해진 유전자에 돌연변이가 일어난 세포들을 선별해 내는 방법을 개발했다. 즉 돌연변이를 도입하여 형광단백질이 발현하지 않도록 고안된 대리 유전자와 유전자가위를 동시에 세포에 도입하면 일부 세포에서 유전자가위의 작용으로 돌연변이가 고쳐져서 형광단백질이 발현되는데 이들 세포를 분리하면 세포 내 유전자에도 높은 효율로 돌연변이가 도입되어 있음을 확인하였다(참고사항 그림 참조). 김진수 교수에 의하면 이 방법은 유전자가위를 이용한 유전자치료의 효율을 획기적으로 개선할 수 있으며 줄기세포를 비롯한 모든 동식물 세포에 맞춤형 돌연변이를 도입할 수 있다고 한다. 이 연구결과는 생명공학 분야의 권위 있는 학술지 Nature Methods(저널 임팩트 팩터, 20.7)에 게재되었다.
   유전자가위 기술은 세포 안에 존재하는 유전자를 대상으로 특정 위치만을 인식해 절단함으로써 유전자를 교정하거나 제거하는 새로운 방법으로, 시험관에서 DNA 단편을 조작하는 데 국한되는 기존 유전공학 기술의 단점과 제약을 획기적으로 보완, 극복하는 생명공학 신기술이다. 김형범 교수에 의하면 유전자가위 기술은 에이즈와 같은 바이러스 질환과 여러 유전질환에 활용할 수 있으며 특히 줄기세포를 이용한 세포치료제 개발에 크게 기여할 것이라고 한다.

□ 참고 사항

1. 돌연변이 선별법 개념도