미국 버클리 캘리포니아대(UC버클리) 연구진은 식물의 유전자를 도입한 대장균을 이용한 새로운 인디고(indigo) 염색법을 찾았다고 9일 밝혔다. 연구 결과는 이날 국제학술지 ‘네이처 케미컬 바이올로지’(Nature Chemical Biology)에 실렸다.
인디고는 6,000 년 전부터 이용됐다고 알려진 염료다. ‘청바지 염료’로 유명한 인디고는 식물인 ‘쪽’에서 추출할 수 있지만, 최근에는 석유화학 물질을 이용해 합성해낸다. 염료를 대량 생산할 수 있다는 장점이 있지만, 염색 과정에서 나온 부산물 등이 환경오염을 유발한다는 문제가 있다.
연구진은 이런 문제를 해결할 수 있는 ‘묘수’를 자연에서 찾았다. 쪽은 인디고의 원료를 생산하는 동시에, 이 원료를 안정적으로 저장할 수 있다. 이는 특정 효소(UGT)를 가지고 있기 때문인데, 이 효소는 인디고의 전 단계 물질(전구체)인 ‘인독실’(indoxyl)을 ‘인디칸’(indican)으로 바꾸는 기능을 한다.
연구진이 인독실을 만들 수 있는 대장균에 효소 유전자를 넣어주자, 대장균은 실제로 인독실을 인디칸으로 바꿔 배양액으로 방출했다. 24시간이 지난 뒤 배양액으로 나온 인디칸은 배양액 1ℓ당 1.1g 정도였다. 연구진은 배양액에 있는 인디칸을 다른 효소(BGL)로 처리한 뒤 천을 염색했다. 그 결과 인디고가 착색돼, 천이 푸른색으로 변했다. 이번 연구처럼 외부 유전자를 도입해, 생물에 새 기능을 부여하는 학문 분야를 ‘합성생물학’이라고 부른다. /고광본 선임기자 kbgo@sedaily.com
