탈렌 (TALEN)
쉽게 풀면
탈렌은 징크핑거 뉴클레아제와 마찬가지로 크리스퍼 이전에 쓰이던 유전자 편집 도구로, 특정 DNA 서열을 인식하는 단백질 부위와 DNA를 자르는 효소 부위를 결합해서 만듭니다. 징크핑거보다 원하는 서열을 더 정확하고 유연하게 설계할 수 있다는 장점이 있었지만, 단백질 자체의 크기가 커서 세포 안으로 전달하기가 상대적으로 어렵다는 단점이 있습니다.
왜 중요한가
탈렌은 원하는 유전체 위치를 정밀하게 절단할 수 있는 기술로, 특정 유전자의 기능을 확인하거나 질환 모델을 만드는 등 유전체 편집 연구 전반의 기반이 되었습니다. 크리스퍼가 널리 보급되기 전까지는 유전자 교정 연구의 주요 도구였고, 지금도 크리스퍼가 접근하기 어려운 표적 서열이나 오프타겟 문제가 우려되는 상황에서 대안적 편집 도구로 언급되는 경우가 있어, 유전체 편집 기술의 역사와 발전 흐름을 이해하는 데 중요한 개념입니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
탈렌 기술을 이용해 특정 유전자를 교란시킨 실험 결과를 설명하는 예문이다.
줄기세포·질환모델 연구에서는 탈렌으로 특정 돌연변이를 교정해 질환 표현형이 실제로 그 유전자 때문인지 인과관계를 검증한다는 뜻이다.
농업생명공학 분야에서는 탈렌으로 기존 유전자를 직접 교정함으로써, 외부 유전자를 도입하는 방식과 구분되는 육종 전략을 제시한다는 뜻이다.
조금 더 깊게 보면
탈렌 단백질은 특정 염기 하나를 인식하는 반복 모듈을 원하는 서열 순서대로 이어 붙여 만들며, 이렇게 조립된 두 개의 탈렌이 표적 서열 양쪽에 각각 결합한 뒤 그 사이에서 절단 효소(주로 FokI)가 이합체를 이루어야만 실제로 DNA가 잘립니다. 이 이합체 형성 요구 조건 덕분에 원치 않는 위치를 잘못 자르는 오프타겟 절단 위험이 징크핑거 뉴클레아제보다 상대적으로 낮다고 알려져 있습니다. 다만 매번 새로운 표적마다 반복 모듈을 새로 조립해야 하는 번거로움 때문에, 가이드 RNA 서열만 바꾸면 되는 크리스퍼에 비해 설계와 제작에 드는 시간과 비용이 크다는 점이 상대적 단점으로 꼽힙니다.
주의할 점
탈렌은 반복 서열로 이루어진 단백질을 조립해야 해서 제작 과정이 번거롭고, 크리스퍼 등장 이후 사용 빈도가 크게 줄었다.