.울산남구입주청소 모든 생명체가 단백질을 만드는 데 필요한 구성성분인 아미노산이 20종 필요하다는 기본 규칙을 흔드는 연구결과가 제시됐다. 단백질 생성 기관에서 특정 아미노산을 제거해도 핵심 기능을 유지하는 박테리아가 탄생했다. 해리스 왕 미국 컬럼비아대 시스템생물학 부교수팀은 인공지능(AI)을 활용해 대장균에서 특정 아미노산을 일부 제거해도 생존·증식이 가능하도록 재설계하는 데 성공하고 연구 결과를 국제학술지 ‘사이언스’에 지난달 30일(현지시간) 발표했다. 지구상 모든 생명체는 아미노산 20종을 조합해 생명체의 기본단위인 단백질을 만든다. 아미노산 배열이 조금만 바뀌어도 단백질 구조와 기능이 쉽게 무너질 수 있어 아미노산 20종은 생명 유지에 필수적인 요소로 여겨졌다. 연구팀은 대장균에서 아미노산 20종 중 하나인 '이소류신'을 제거하는 데 도전했다. AI 기반 단백질 구조 예측과 설계 기술을 활용해 이소류신을 다른 아미노산으로 대체하면서도 단백질 기능을 유지할 수 있는 조합을 찾아냈다. 모든 단백질을 한 번에 바꾸는 대신 '리보솜'을 대상으로 먼저 실험했다. 리보솜은 세포 내 단백질 합성을 담당하는 소기관으로 약 50개의 단백질로 이뤄져있다. 리보솜이 이소류신 없이 작동한다면 나머지 단백질도 이소류신 없이 작동할 수 있을 것이라고 예측했다. 연구팀은 AI 시뮬레이션과 실제 생물 실험을 통해 리보솜을 구성하는 단백질 내 이소류신 382개를 전부 다른 아미노산으로 대체하는 데 성공했다. 변형한 리보솜을 가진 대장균을 제작해 생존 능력을 확인한 결과 성장 속도가 약간 느려질 뿐 안정적으로 증식했다. 450세대 이상 증식하는 동안에도 유전적 이상이 없었다. 연구팀은 이번 성과가 자연에 존재하지 않는 새로운 기능을 가진 합성 생명체 설계의 기반이 되기를 기대한다고 밝혔다. 또 초기 생명체가 더 단순한 구성 요소로도 생존했을 수 있다며 생명 시스템이 생각보다 더 유연하게 작동할 가능성을 제시했다. 연구에 참여하지 않은 톰 앨리스 영국 임페리얼칼리지런던 합성유전체공학 교수는 "주목할 점은 AI가 점점 더 중요한 역할을 하고 있다는 것"이라고 말했다. 그는 "지구 생명의 기원을 밝히기 위해 합성생물학이 총동원된 성과"라고 평가했다. 이어 "장기적으로 모든 아미노산을 확보하기 어려운 우주 환경의 생명공학에도 적용할 수 있을 것"이라고 덧붙였다.