[크리스퍼] 5.1 : CRISPR는 왜 분류되었을까? Class와 Type의 기본 개념

 

 

 

CRISPR라는 이름은 유전자 편집 기술의 상징처럼 들리지만, 사실 원래는 세균과 고세균이 바이러스를 방어하기 위해 진화시킨 면역 시스템이에요.

 

 

 

CRISPR-Cas9 기술이 처음 주목받은 이후로 과학자들은 이와 유사한 수많은 면역 시스템들을 발견했고, 각각의 시스템이 가진 고유한 기능을 이해하기 위해 분류 체계를 만들게 되었죠.

그런데 이 분류가 생각보다 복잡해요. 'Cas'라는 이름이 같다고 해서 전부 같은 방식으로 작동하는 건 아니거든요. 그래서 CRISPR를 이해하려면 기본적인 분류 개념부터 알고 있는 것이 좋아요. 지금부터 그 체계를 아주 쉽게 정리해볼게요.

 

CRISPR의 분류 체계, 어떻게 되어 있나요?

CRISPR 시스템은 크게 '클래스(Class)'와 '타입(Type)', 그리고 더 세부적인 '서브타입(Subtype)'과 '변이형(Variant)'으로 나눠져요.

 

 

 

Class는 CRISPR 시스템의 구조에 따라 나뉘어요.

 

 

Class 1 : 여러 단백질이 함께 작동하는 복합체(Cascade)를 써요.

Class 2 : 단일 단백질이 모든 역할을 수행해요. Cas9이 여기에 속하죠.

 

 

Type은 주요 Cas 단백질의 종류와 기능에 따라 나뉘고,

 

Subtype은 주로 기원 생물종이나 세부 구조 차이에 따라 구분돼요.

예를 들어, 우리가 흔히 아는 Cas9은 Class 2, Type II-A에 속해요.

현재까지 확인된 분류는 다음과 같아요

Class 1 : Type I, III, IV

Class 2 : Type II, V, VI

 

 

총 6개의 타입 아래에 30개가 넘는 서브타입과 여러 변이형들이 존재하죠.

 

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분류가 왜 중요한가요?

처음에는 Cas9만 알면 됐었지만, 시간이 지나면서 Cas12, Cas13처럼 새로운 단백질이 발견됐고, 각각의 기능이 다르다는 사실도 밝혀졌어요. 어떤 건 DNA를 자르고, 어떤 건 RNA를 자르며, 어떤 건 아주 작은 단백질로 세포 안에서 훨씬 쉽게 작동할 수 있거든요.

이런 이유로 분류 체계를 잘 이해하고 있으면, 연구 목적에 맞는 CRISPR 시스템을 더 정확하게 선택할 수 있어요. 예를 들어, RNA를 조절하고 싶다면 Cas13(Type VI), 큰 DNA 조각을 잘라내고 싶다면 Cas3(Type I)이 유용하죠.

또한, 비슷한 이름의 Cas 단백질이라도 다른 Class나 Type에 속하면 작동 방식이 완전히 다를 수도 있어요. Cas12와 Cas14처럼요.

이번 글에서는 CRISPR 분류의 큰 그림과 Class 1과 Class 2의 개념을 간단히 소개했어요. 다음 글에서는 Class 1의 세 가지 주요 타입, 특히 Cas3와 Cas10, 그리고 미스터리한 Type IV까지 하나하나 자세히 살펴볼게요.

 

 

CRISPR의 세계는 단순히 Cas9 하나로 끝나지 않아요. 그 다양성과 진화를 알면, 더 창의적인 실험 아이디어도 떠오를 수 있죠.