DNA를 종이처럼 접어 초소형 구조물을 만드는 'DNA 오리가미' 기술의 신뢰도를 획기적으로 높일 수 있는 설계 도구가 개발됐다.

영국 뉴캐슬대 연구팀이 주도한 국제 공동 연구진은 DNA 오리가미 제작 시 발생하는 오류를 예측하고 방지하는 새로운 컴퓨터 도구를 개발했다고 9일(현지시간) 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션스'에 발표했다.

DNA 오리가미는 긴 DNA 가닥을 '비계'로 삼고 수백 개의 짧은 DNA 조각을 '스테이플'처럼 붙여 2차원 또는 3차원의 정교한 나노 구조물을 만드는 기술이다. 생체 시스템과 상호작용이 가능해 신약 전달 시스템이나 초소형 로봇 등 바이오 분야의 핵심 기술로 주목받는다.

하지만 이 기술은 DNA 가닥들이 서로 원치 않게 결합하면서 설계상 오류가 발생하고, 이로 인해 정확한 모양의 구조물을 대량 생산하기 어렵다는 한계가 있었다.

연구팀이 개발한 소프트웨어는 특정 나노 구조물을 만들 때 어떤 DNA 염기서열을 사용해야 불필요한 상호작용을 최소화할 수 있는지 미리 예측한다. 이를 통해 결합 성공률을 크게 높일 수 있다.

실제로 연구팀이 이 도구로 최적화한 DNA 염기서열을 사용해 2D 및 3D 나노 구조물을 제작한 결과, 기존 방식보다 훨씬 높은 성공률을 보였다. 반면 최적화되지 않은 서열은 설계가 정확하더라도 실패하는 경우가 잦았다.

나탈리오 크라스노고르 뉴캐슬대 교수는 "이 도구는 DNA 구조물의 제작 수율과 기계적 균일성을 개선하는 데 결정적인 역할을 할 것"이라며 "의료, 농업 기술 등 다양한 분야에 응용될 DNA 나노 장치의 신뢰성을 높일 수 있다"고 설명했다.