인공 합성 세포의 성장 및 분열 메커니즘 구현 성공

주장과학계가 비생물학적 재료를 조립하여 생명체의 기본 특성을 갖춘 합성 세포를 만드는 데 성공했습니다. 이번 성과는 무생물에서 생명체로 전환되는 과정을 실험실에서 재현할 수 있음을 보여주는 중요한 개념 증명입니다.

팩트미네소타 대학교의 합성 생물학자 케이트 아다말라 연구팀은 세포막 내부에 분자들을 채워 넣어 세포 주기의 핵심 기능인 성장과 DNA 복제, 세포 분열을 구현했습니다. 이 세포는 외부에서 지속적인 영양분과 리보솜을 공급받아야 작동하며 스스로 생존할 수 있는 완전한 생명체는 아닙니다.

팩트연구팀은 세포막을 형성하는 지질 주머니인 리포솜 내부에 DNA 복제 시스템과 36개의 효소 팩을 결합했습니다. 또한 세포가 외부 영양분을 흡수할 수 있도록 막 단백질을 변형하여 지질 방울과 융합하는 방식을 채택했습니다.

팩트세포 분열을 유도하기 위해 연구팀은 기존 세포의 세포골격 대신 라인하르트 리포스키가 제안한 막 단백질 태깅 방식을 사용했습니다. 이 방식은 세포막에 특정 단백질을 부착하여 막을 물리적으로 구부림으로써 세포가 스스로 분열하도록 유도합니다.

교차검증시카고 대학교의 잭 쇼스탁 교수는 이번 연구가 생물학적 구성 요소로 인공 세포를 만드는 데 있어 가장 진전된 사례라고 평가했습니다. 다만, 이 세포는 자체적인 대사 체계나 방어 기제가 부족하여 외부 도움 없이는 생존이 불가능하다는 한계가 있습니다.

교차검증뮌헨 공과대학교의 잡 보크호벤 교수는 이번 연구가 분열 메커니즘을 매우 정교하게 증명했다고 평가했습니다. 그러나 합성 세포가 자연적인 생명체와 같은 복잡한 진화 과정을 거칠 수 있을지에 대해서는 추가적인 연구가 필요합니다.

팩트합성 생물학자들은 지난 수십 년간 생명 탄생의 비밀을 풀기 위해 두 가지 접근 방식을 취해왔습니다. 하나는 기존 박테리아의 유전체를 최소 단위로 줄이는 방식이며, 다른 하나는 아다말라 교수처럼 자연계의 분자를 사용하여 밑바닥부터 세포를 조립하는 방식입니다.

주장이번 연구는 생명체의 최소 요건이 무엇인지, 그리고 생명이 어떻게 시작되었는지에 대한 근본적인 질문에 답을 제시합니다. 또한 합성 세포를 활용하여 바이오 연료나 의약품과 같은 새로운 물질을 생산하는 산업적 응용 가능성도 열려 있습니다.

주장이번 성과는 생물학의 영역을 확장하는 분기점이 될 것으로 보입니다. 연구팀은 모든 구성 요소의 화학적 목록과 설계도를 확보하고 있어, 향후 시스템을 수정하거나 부품을 교체하며 생물학의 가능성을 탐구할 수 있습니다.

출처2026년 7월 1일 쿼타 매거진에 게재된 내용을 교차 검증했습니다. 해당 연구는 현재 동료 심사를 거치지 않은 상태입니다.