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'DNA 합성 혁명'⋯화학 공정 없이 온도만 바꿔 합성
최기웅 기자 ㅣ 2026.07.07. 21:00DNA는 모든 생명체의 유전정보를 담고 있는 '설계도'입니다.과학자들은 원하는 DNA를 만들어 질병을 진단하고 신약을 개발하는 등 다양한 바이오 기술에 활용합니다.지난 수십 년간 화학 공정을 통해 DNA를 합성해 왔는데 국내 연구진이 처음으로 '온도'만 조절해 합성하는 원천 기술을 개발했습니다.비결은 특정 온도에서만 반응하는 이른바 '헤어핀 DNA'입니다.머리핀처럼 접혀 있다가 특정 온도에서만 펼쳐지는 특수한 DNA 구조를 활용해 온도만 순서대로 바꿔 원하는 DNA를 차례대로 합성하는 원리입니다.최영재/KAIST 공학생물학대학원 교수"특정 온도에서만 열리는 헤어핀 DNA를 만들었고 그래서 다양한 헤어핀을 넣어주면 다양한 온도에서 다양한 종류의 DNA를 만들 수 있다"개발한 기술이 실제로 활용될 수 있음을 입증하기 위해 이른바 'DNA 온도 블랙박스'도 만들었습니다.물 한 방울만 떨어뜨리면 작동을 시작하는데 배송 과정에서 언제, 얼마나, 어떤 순서로 온도가 변했는지를 DNA 염기서열만 분석하면 마치 기록을 저장하는 블랙박스처럼 알 수 있는 겁니다.온도 관리가 중요한 백신이나 의약품 등의 품질 관리에 당장 활용이 가..
작성일 2026-07-08
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화학 시약 대신 ‘온도’ 조절로 원하는 DNA 만든다!
박장훈 기자 ㅣ 2026.07.07. 20:13생명유전체의 설계도로 바이오 연구의 핵심소재인 DNA.원하는 DNA를 합성하려면 DNA를 구성하는 A·T·G·C 4가지 염기를 하나씩 연결해야 하는데 매번 고가의 합성 장비에 독성의 화학 시약을 넣었다가 씻어내는 복잡한 과정을 반복해야 합니다.그런데 국내 연구진이 특정 온도에서만 반응하는 '헤어핀 DNA' 플랫폼을 개발해 이런 문제를 해결했습니다.'헤어핀 DNA'는 머리핀처럼 접혀 있다가 일정한 온도에서 펼쳐지는 구조로 여러 종류의 염기로 된 DNA를 하나의 시험관에 넣은 뒤, 온도만 바꿔 원하는 DNA 서열을 차례로 만들 수 있습니다.[최영재/KAIST 공학생물학대학원 교수 : "온도 변화만 주면 시약 교체 없이 작은 물방울 안에서 DNA를 원하는 것으로 합성할 수 있는 기술이다 말씀드릴 수 있겠습니다."]이 기술을 활용해 외부 전원 없이 백신 등을 유통할 때 주변 온도의 변화 이력을 DNA 서열에 자동으로 기록해주는 'DNA 온도 블랙박스'도 구현했습니다.동결건조 상태에서 물 한 방울만 태그에 떨어뜨리면 온도 변화의 시간과 순서를 알 수 있고 기준 온도를 넘어가면 색깔이 변해 눈으로 확인이 가능합니다.[최장호..
작성일 2026-07-08
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계산하고 기억도 한다…DNA로 만든 '분자 컴퓨터'
임정우 기자 ㅣ 2026.04.22 10:54반도체의 핵심 부품인 트랜지스터의 기능이 머리카락보다 수만 배 작은 DNA 분자로 구현됐다. KAIST는 최영재 공학생물학대학원 교수 연구팀이 DNA 기반 바이오 트랜지스터를 개발해 계산과 정보 저장을 동시에 수행하는 분자 회로를 구현했다고 22일 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 '사이언스 어드밴시스'에 1일(현지시간) 게재됐다.최근 반도체 공정은 2나노미터(nm, 10억분의 1미터) 수준에 도달하면서 더 작게 만드는 데 어려움을 겪고 있다. 실리콘 대신 분자 수준에서 정보를 처리하는 새로운 방식이 주목받는다. DNA는 특정 염기끼리만 짝을 이뤄 결합하는 성질이 있어 원하는 반응만 정확하게 일어나도록 설계할 수 있고 염기 사이 간격이 0.34nm에 불과해 현재 반도체보다 훨씬 작은 단위에서 정보를 다룰 수 있다. 문제는 기존 DNA 회로가 일회용이라는 점이다. DNA 분자가 한 번 반응하면 소모돼 버려 연속적으로 정보를 처리하거나 앞서 들어온 신호를 기억해 다음 계산에 반영하는 것이 불가능하다. 암 관련 물질이 있는지 없는지 판단하는 정도의 간단한 기능에만 머물러 있던 이유다...
작성일 2026-04-22
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이상엽 KAIST 특훈교수, 유럽미생물학술원 펠로우에 선임...'아시아인 최초 성과'
김영준 기자 ㅣ 2026.03.22 오후 5:11 한국과학기술원(KAIST·총장 이광형)은 이상엽 생명화학공학과 특훈교수가 유럽미생물학술원(EAM) 펠로우로 19일 선임됐다고 밝혔다. 이번 선임은 아시아 연구자로서는 최초 사례로, 세계 미생물학 및 생명공학 분야에서의 학문적 영향력을 다시 한번 입증한 성과로 평가된다.EAM은 38개국 약 3만 명의 미생물학자로 구성된 유럽미생물학회연합(FEMS)의 최상위 학술기구로, 탁월한 연구 업적과 학문적 리더십을 갖춘 세계적 석학들을 선발하는 최고 권위 학술단체 중 하나다. 2009년 설립된 이후 현재 30여 개국 이상의 연구자들이 펠로우로 선임돼 글로벌 네트워크를 구축해 왔다.이 학술원은 미생물학 전반의 학문적 발전을 촉진하고 정책 자문, 국제 협력, 차세대 연구자 육성 등을 주요 역할로 수행한다. 특히 펠로우들은 학술 논의와 정책 대화, 글로벌 협력 네트워크 구축에 핵심적인 역할을 담당하며, 미생물학 연구의 사회적 영향력 확대에도 기여하고 있다.EAM은 신규 펠로우 선발 시 후보자 본인에게 사전 통보 없이 기존 펠로우들의 엄격한 추천과 심사를 거쳐 매년 회원을 선출한다.2026년에는 총 95명의 신규 펠로우..
작성일 2026-03-22
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KAIST–Imperial College London 연구자 교류 프로그램
KAIST 공학생물학대학원 박사과정 정상현 학생(지도교수: 임성순)이 UK–Korea Research Partnership on Engineering Biology 프로그램의 일환으로 Imperial College London에서 연구 교류 프로그램에 참여하였습니다. 이번 방문을 통해 정상현 학생은 London Biofoundry 연구진과 협력하며 KAIST와 Imperial College London 간 연구 협력을 강화하는 기회를 가졌습니다.정상현 학생의 연구는 다양한 변이 서열을 포함한 플라스미드를 구축하고 cell-free 시스템을 활용하여 단백질 발현을 향상시키는 유전요소를 발굴하는 것을 목표로 합니다. 특히 Streptomyces와 같이 유전적 요소가 충분히 규명되지 않은 미생물 기반 합성생물학 도구 개발을 목표로 하고 있으며, London Biofoundry와의 협력을 통한 고처리량 스크리닝(high-throughput screening)이 연구의 핵심 기술로 활용되고 있습니다.이번 연구 교류를 통해 정상현 학생은 자동화 기반 바이오파운드리 시스템과 대규모 스크리닝 플랫폼을 경험하며 국제 공동연구 역량을 강화하였으며, 향후 유용 생물자원의 발굴·..
작성일 2026-03-06
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UK–Korea 공학생물학 연구 파트너십
공학생물학 분야에서 영국과 한국 연구자 간 협력을 소개하는 UK–Korea 공학생물학 파트너십 영상을 시청해 보세요!https://www.ebku.org/en/news/ebku-partnership-video- 본 영상은 영국과 대한민국의 주요 연구기관들(KAIST 공학생물학대학원 및 한국생명공학연구원)이 참여하는 UK–Korea 공학생물학 파트너십을 소개하며, 공학생물학 분야에서 이루어지고 있는 양국 간의 협력 활동을 담고 있습니다.이 파트너십은 세계적 수준의 연구자와 연구 인프라를 한데 모아 공학생물학 분야의 발전을 도모하고, 특히 바이오파운드리 개발을 중심으로 공동 자원, 전문성, 핵심 기술에 대한 전례 없는 접근 기회를 제공하는 것을 목표로 합니다.이를 통해 양국은 합성생물학 분야의 혁신을 가속화하고, 보건, 지속가능성, 바이오경제 등 글로벌 도전 과제 해결을 위한 기술 개발에 공동으로 기여하고자 합니다.
작성일 2026-01-09
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"과학은 미래세대 위한 것...유전자가위로 기후위기 돌파"
이채린 기자 ㅣ 2025.10.20 07:00 최근 만난 김진수 KAIST 교수. 김 교수는 과거 툴젠을 창업하고 최근에는 그린진, 엣진을 창업했다. KAIST 제공“딸이 행복하게 늙어가길 바랍니다. 딸 아이가 90대가 되는 세기 말, 지구가 불타는 지옥이라면 돈이 아무리 많아도 불행하겠죠. 제가 평생 다뤄온 '유전자교정' 기술을 질병 치료에서 기후위기 대응 기술로 확장하려는 이유입니다. 과학자의 사회적 책임이라 생각하고 깃발을 들겠습니다."추석 연휴 전 서울 금천구 그린진 본사에서 만난 김진수 KAIST 교수(61)는 새로운 목표를 밝히며 눈을 반짝였다. 이제 막 연구의 첫발을 내딛는 연구 초년생 같았다.김 교수는 유전자가위 분야 세계적인 권위자다. 생명과학의 패러다임을 바꾼 3세대 유전자가위 기술인 '크리스퍼 캐스9(CRISPR-Cas9)'을 서울대 교수 시절이던 2012년 가장 먼저 진핵세포 단계에서 실험하고 특허를 출원했다. 크리스퍼 캐스9은 교정이 필요한 DNA 염기를 정확히 찾아가 잘라내는 기술이다. 이 같은 연구성과로 김 교수는 2014년 3월 기초과학연구원(IBS) 유전체교정 연구단 단장에 선정됐다. 크리스퍼 유전자..
작성일 2025-10-21
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[강연_김현욱]덴마크 Novo Nordisk Foundation 주최 국제학술대회 <The Automated Scientist> 초청강연
덴마크 Novo Nordisk Foundation이 주최한 <The Automated Scientist> 에서 합성생물학 분야의 AI 및 자동화 연구를 하는 세계 최고 연구자들이 강연을 하였다.김현욱 교수는 대량의 문헌 이미지로부터 생물경로를 추출하는 머신러닝 기술을 선보였다.해당 기술은 김현욱 교수 연구실의 권문수, 이준규 박사과정생이 주도적으로 개발한 기술이다.
작성일 2024-04-08
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[강연_박범순]바이오시대 과학기술과 사회
박범순 교수님께서 2023.11.10 과천과학관에서 개최된 바이오 미래포럼에서 기조강연을 하셨습니다.
작성일 2024-02-27
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[강연_이상엽]Systems metabolic engineering of bacteria for chemicals and natural products
이상엽 교수님께서 2023.11.8 중국상하이 동중국과학기술대학교에서 강연을 하셨습니다.Lee, S.Y., [Award Lecture] "Systems metabolic engineering of bacteria for chemicals and natural products", The 36th Jun Tang Lecture,East China University of Science and Technology, Shanghai, China (2023.11.8)
작성일 2024-02-27