신호 '거의 생명체': 먹고 자라고 분열하는 인공세포 유사체 'SpudCell' 탄생

요약

미네솜타대 합성생물학자 케이트 아다말라 연구팀은 비생물학적 화학 성분만으로 인공 세포 유사 시스템 'SpudCell'을 만들었으며, 아직 동료심사를 거치지 않은 bioRxiv 프리프린트로 공개되었다. SpudCell은 지방막으로 둘러싸인 미세한 물방울로, 150~200개 분자와 약 9만 염기쌍(90kbp) 규모의 유전체를 담고 있는데 이는 자원 섭취·단백질 생산·복제·성장·분열을 담당하는 약 36개 유전자가 7개의 DNA 플라스미드에 나뉘어 인코딩된 것이며, 이전 과학계가 생존 가능한 세포에 필요한 최소 유전체 크기로 추정했던 11만 3,000염기쌍(113kbp)보다 훨씬 작다. 이 세포는 지질·효소·리보솜·저분자 물질을 실은 '먹이 리포솜'의 도움을 받아 알파-헤모리신(αHL)이라는 단백질을 이용해 영양을 섭취하며, 정상적인 세포 기전이 아니라 표면 단백질이 뻓치면서 기계적 스트레스를 받아 분열하는데, 세대를 거치며 조악한 형태의 선택(경쟁)을 겤는다는 증거도 있다. 아다말라는 "우리는 오직 생물학에서만 가능했던 것—세포의 전체 행동 목록—을 화학으로 재현했다"면서도 "SpudCell은 '완성된' 세포가 아니며 자연의 어떤 것보다 훨씬 단순하다... SpudCell은 무엇이 가능한지를 보여주는 증거일 뿐"이라고 신중을 기했다. 연구팀은 드류 엔디, 얀 예드리쉘크, 크리스 라지오 등이 공동창업자로 참여한 공익법인 'Biotic'을 설립해 기술을 더 발전시켜 가고 있으며, 의약품·바이오연료 미세공장으로의 응용이 기대된다.