산림청 국립산림과학원(원장 전범권)은 실험실이 아닌 숲속 현장에서 고가의 장비 없이 나무의 DNA 또는 RNA*를 쉽고 빠르게 추출할 수 있는 신개념 키트를 세계최초로 개발했다고 밝혔다.

 ※RNA : DNA가 가지고 있는 유전정보에 따라 필요한 단백질을 합성할 때 직접적으로 작용하는 고분자 화합물

동·식물의 세포에서 DNA나 RNA를 추출하는 것은 생명체의 유전변이를 파악하거나, 코로나19와 같은 바이러스를 구명하기 위한 실시간 유전자 증폭검사(RT-PCR)를 위해 꼭 필요한 전처리 과정이다. 

기존에는 나뭇잎 등 시료를 채취한 뒤 실험실로 옮겨와 DNA 또는 RNA를 추출하는데 이동시간을 제외해도 평균 2시간 이상 소요되었다. 하지만 이번에 개발된 추출 키트를 사용하면 실험실에서 쓰는 별도의 전문 장비나 도구 없이 현장에서 5∼8분 만에 바로 추출이 가능하다.

이번 추출 키트의 핵심기술은 기존 고속 원심분리기 등이 필요한 DNA /RNA를 추출법을 야외에서 간단히 특수제작된 주사기로 대체하였다는 것이다. 

특수 제작된 주사기는 3방향 밸브(3-way cock)¹에 DNA/RNA가 붙을 수 있는 컬럼(Column)²을 설치해 추출용액과 불순물, 그리고 순수한 DNA/RNA를 따로 분리할 수 있다. 

      1) 첨부된 그림의 5번, 2) 첨부된 그림의 6번

한편, 지금까지 DNA와 RNA를 추출하기 위해서는 높은 숙련도를 필요로 하였지만, 이번에 개발된 키트를 사용하면 별도의 전문 장비가 필요 없어 누구나 쉽게 고순도의 DNA/RNA를 추출할 수 있다.

 실제로 DNA/RNA를 전혀 다뤄보지 않았던 일반인을 대상으로 시연회를 개최한 결과, 참가자들이 정해진 순서에 따라 쉽고 빠르게 고순도의 DNA/RNA를 추출할 수 있었다.

국립산림과학원 산림자원개량연구과 이석우 과장은 “아무런 장비 없이 현장에서 깨끗한 DNA/RNA를 바로 추출할 수 있는 본 기술은 매우 혁신인 기술이다.”며, “우리가 개발한 기술은 나무의 품종개량이나 수목 병충해 진단 등에서 사용될 수 있을 뿐만 아니라 농업이나 의료 등 다양한 분야에서도 확대적용이 가능할 것으로 기대된다.”라고 밝혔다.

이 기술은 2020년 4월 특허출원을 마쳤으며, 올해 하반기에 상용화를 추진하고 있다.