차세대 메모리 저장 기술 개발…프라이머 없이 특정 DNA 파일 접근

(광주=뉴스1) 조영석 기자 = 광주과학기술원(GIST)은 신소재공학과 최영재 교수 연구팀이 프라이머 없이도 DNA 파일에 자유자재로 접근할 수 있는 '순환적 DNA 합성 및 선택' 방식의 차세대 메모리 저장 기술을 개발했다고 25일 밝혔다.

순환적 DNA 합성 및 선택 방식은 특정 DNA 서열을 선택하기 위해 DNA 합성과 선택 과정을 반복적으로 수행하는 방법으로 DNA 데이터 내 특정 파일을 보다 정밀하게 찾아내고 자유자재로 조작할 수 있다.

서울대학교 권성훈 교수, ㈜에이티지라이프텍 연구팀과 공동 개발했다.

기존의 DNA 파일 접근 기술은 특정 DNA를 증폭하거나 물리적으로 분리하기 위해 서로 다른 프라이머를 설계해야 한다.

연구팀이 개발한 '순환적 DNA 합성 및 선택' 기술은 단일 염기 수준의 바코드를 활용하여 프라이머 없이도 DNA 파일을 계층 구조로 탐색할 수 있도록 설계됐다.

컴퓨터의 폴더 탐색 방식과 유사한 개념으로 기존 PCR 방식 대비 비용이 10배 절감되고 접근 효율은 3배 이상 향상됐다. 또 구분할 수 있는 DNA 파일의 수가 최소 7400만 배 이상 증가하고, 특정 DNA 파일을 제거하고 새로운 DNA 파일을 삽입하는 등 파일 교체도 가능하다.

최영재 교수는 "이번 연구를 통해 프라이머 없이도 특정 DNA 파일에 접근할 수 있는 새로운 방법론을 제시하여 기존 PCR 방식의 한계를 극복했다"며 "향후 바코드 설계 최적화 및 자동화된 시스템과 결합하면 DNA 기반 저장 시스템 상용화에 중요한 돌파구가 될 것으로 기대한다"고 말했다.

GIST 최영재 교수가 지도하고 김우진 석박통합과정생과 고윤혜 석사과정생이 함께 수행한 연구결과는 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'에 2025년 2월 12일 온라인 게재됐다.

kanjoys@news1.kr