세계 최초의 인공 생명체 합성을 향한 경쟁이 치열한 가운데 학자들은 빠르면 3년, 늦어도 10년 안에는 사람의 손이 빚어낸 생명체가 탄생할 것으로 보고 있다.
DNA의 기초 성분인 화학물질로 구성되는 최초의 합성 세포는 현미경적으로 작은 것이 되겠지만 그 의미는 이루 말할 수 없을만큼 크다.
이 분야의 선두주자 가운데 한 사람인 이탈리아 프로토라이프 연구소의 마르크 베다우 박사는 “인공세포의 탄생은 우주 창조와 인간의 역할에 관한 근본적인 의문 가운데 하나를 풀어주게 될 것”이라고 강조했다.
과학자들은 인공세포가 언젠가는 질병 퇴치에서부터 온실가스 가두기, 유독 폐기물 처리 등 다양한 분야에 이용될 수 있을 것으로 보고 있다.
베다우 박사는 그러나 ▲좋은 분자는 세포 바깥으로 나가지 못하게 하고 나쁜 분자는 들어오지 못하게 하는 세포막 형성 및 세포 증식 ▲세포가 번식하고 환경변화에 반응해 변이를 일으키도록 기능을 조절하는 유전자 시스템 ▲ 환경으로부터 먹잇감 물질을 채취해 이를 에너지로 변화시키는 대사 능력을 부여하는 것이 인공세포 합성의 최대 난제라고 지적했다.
하버드 의대의 잭 조스탁 교수는 그러나 학자들이 현재 지방산을 이용해 이 문제에 도전하고 있다면서 앞으로 6개월 안에 세포막 제조가 그리 어려운 문제가 아님이 입증될 것이라고 말했다.
그는 또 다음 문제인 뉴클레오티드, 즉 세포 핵산이 유전자 시스템을 갖추도록 하는 것도 낙관적으로 보고 있다. 일단 세포막이 만들어지면 정확한 비례로 뉴클레오티드를 집어넣기만 하면 그 다음 일은 진화의 법칙에 따라 진행된다는 것이다.
미국 응용분자진화재단의 스티브 베너 박사는 이 문제를 자연적인 유전법칙이 아닌 새로운 방식으로 도전하고 있다. 아데닌(A)과 사이토신(C), 구아닌(G), 티민(T) 등 4쌍의 염기로 구성된 정상적인 DNA에 8쌍의 새로운 염기를 추가하는 방식이다.
베다우 박사는 인공세포 합성 실험이 잘못되는 경우를 가정한 우려가 제기되는 것은 당연한 일이지만 이는 시기상조라고 말한다.
그는 “인공세포가 처음 만들어질 때는 매우 약해서 실험실에서 한 시간동안 생존하게 만드는 것도 엄청난 과제가 될 것이다. 인공세포가 실험실을 뛰쳐나와 인간 세상을 장악한다는 것은 상상 속에서도 절대로 일어나지 않을 일”이라고 강조했다. 유형준기자