차세대 ‘유전자 정보 집적체’인 DNA칩은 반도체칩이 실리콘기판 위에 미세한 전자회로를 집적한 것처럼 유리·플라스틱기판 위에 적게는 수백개에서 많게는 수십만개에 이르는 DNA를 붙여놓은 것이다. 이같은 DNA칩이 실험대상 유전자와 결합했을 때 나타나는 반응을 분석, 병의 원인과 이상 유전자 등을 찾아낼 수 있다. 즉 DNA칩은 분자생물학 지식에 기계·전자제어 기술이 접목돼 탄생한 것이다.DNA칩을 제작하려면 우선 분석대상 유전자를 구성하는 아데닌(a), 티민(t), 구아닌(g), 시토신(c) 등의 염기서열을 확인한다. 이어 유전정보를 지닌 효소조각을 떼어낸 뒤 기판에 부착하면 DNA칩이 완성된다.
DNA칩은 유전물질에 따라 cDNA칩과 올리고칩(Oligonucleotide chip)으로 나뉜다. 이중 cDNA칩은 수천개 이상의 유전자를 담은 것으로 유전자 기능분석, 질병 관련 유전자 진단, 유전자 치료 등에 쓰인다. 수십개의 염기로 이루어진 올리고칩은 암이나 유전병 관련 유전자 돌연변이 진단, 장기이식을 위한 조직검사 등에 사용된다.
DNA칩은 수많은 유전자를 수분∼수시간 내에 분석할 수 있어 시간과 비용을 획기적으로 줄일 것으로 기대된다. 이 때문에 DNA칩은 유전자 돌연변이 때문에 생기는 암과 에이즈 등 난치성 질병을 진단·예방·치료하는 데 활용될 전망이다. 특히 휴대용·가정용 DNA 분석장치가 상용화될 경우 의사에게 분석결과만 보내면 병원에 가지 않고도 발병 여부를 확인할 수 있다.
또 DNA칩은 세균감염 및 항생제 내성검사, 신약개발, 유전자 기능연구, 범죄자 확인, 종자 개량 등 생물산업 전반에 변화를 몰고올 것으로 보인다. 이같은 DNA칩은 지난 1994년 미국의 애피메트릭스사가 선보인 에이즈 바이러스 추적용 DNA칩이 최초의 제품이다. 우리나라에서는 지난 1999년 위암 진단용 DNA칩이 처음으로 개발됐다.
이후 수많은 국내외 바이오기업들이 각종 DNA칩 제작에 주력하고 있고 기술발전이 급속도로 이뤄지는 만큼 DNA칩 시장은 수년 내에 본격 형성될 것으로 점쳐지고 있다.
장세훈기자 shjang@seoul.co.kr
