연구, 컴퓨터 칩과 유전자 합성 간의 관계 시사

새로운 연구는 신시내티 대학교에서 컴퓨터 칩의 발전과 비교한 결과를 바탕으로 가까운 미래에 인공 생명체를 만들 수 있을 것이라고 제안한다.

신시내티 대학교 교수이자 오하이오 저명 학자인 앤드류 스테클은 유전자 합성의 주요 발전이 곧 대규모 유전자 생산으로 이어질 수 있다고 확신한다. 그는 학생 조셉 리올로와 함께 마이크로칩 개발과 대규모 컴퓨터 소프트웨어 플랫폼의 역사를 사용하여 예측 모델을 만들었다. 이 모델은 이후 합성생물학을 이해하기 위해 사용되었다.

합성생물학 이해하기

“모든 비유는 완벽하지 않다. DNA는 디지털 코드의 특정 정의를 충족하지 않는다.” 리올로는 말했다. “하지만 유전체와 소프트웨어 코드가 비교할 수 있는 많은 방법이 있다.”

UC 연구는 합성생물학이 마이크로 일렉트로닉스와 인터넷 이후 다음 시대의 기술 발전이 될 수 있는 잠재력을 가지고 있다고 보여준다.

합성생물학의 잠재적인 응용에는 새로운 바이오 연료의 개발이나 의료 치료법의 개발이 포함된다.

스테클에 따르면, 우리는 인공 생명체의 생산 속도와 비용, 그리고 그것이 따를 경로를 추론하기 위해 컴퓨터 칩 개발을 가이드로 사용할 수 있다.

게시된 기사는 알파벳, 단어, 문장이라는 측면에서 생물학적 코딩 언어와 디지털 코딩 언어의 비교 및 유사성을 다루고 있다. 그러나 저자들은 DNA 코딩은 유전자 복잡한 이야기의 일부에 불과하다고 말한다.

스테클은 UC 공학·응용과학대학에서 전기공학, 의공학, 재료공학 분야에 공동 임용된 저명한 교수이다.

“모든 종류의 주의가 필요하지만, 우리는 이 길을 시작하기 위해 제로 순서 비교가 필요하다.” 스테클은 말했다. “우리는 전투기나 화성 로버를 프로그래밍하는 복잡성과 박테리아의 유전체를 생성하는 복잡성을 비교할 수 있는가? 그것들은 같은 순서인가, 아니면 훨씬 더 복잡한가?”

“생물학적 유기체가 훨씬 더 복잡하고 가장 복잡한 ‘프로그래밍’을 나타낸다. 그래서 그것을 인공적으로 복제할 수 없다. 아니면 그것은 F-35 전투기나 고급 자동차의 코딩과 같은 순서인가? 그러면 그것은 가능할 수도 있다.”

인공 인간 유전체 합성

연구에 따르면, 유전자 편집과 유전체 합성의 비용은 2010년 이후 약 2년마다 절반으로 줄었다. 이는 무어의 법칙과 유사하다.

“이는 인공 인간 유전체를 합성하는 데 약 100만 달러가 들 수 있으며, 맞춤형 박테리아와 같은 더 단순한 응용 대상은 단 4,000달러로 합성할 수도 있다는 뜻이다.” 저자들은 말했다.

“이처럼 극복 가능한 복잡성과 적당한 비용의 조합은 합성생물학에 대한 학계의 열정을 정당화하고, 생명의 규칙에 대한 관심을 계속적으로 고취시킬 것이다.”

스테클은 생물 공학이 거의 모든 산업과 과학에서 핵심이 될 수 있다고 말했다.

“나는 컴퓨팅이 발전한 방식과 유사한 것을 볼 수 있다. 이제 거의 모든 과학 분야에서 집약적인 컴퓨팅을 볼 수 있다.” 스테클은 말했다. “나는 유사한 것이 생물학과 생물 공학 분야에서 일어나고 있다고 본다. 생물학은 모든 곳에 존재한다. 그것들이 어떻게 발전하는지 보는 것이 흥미로울 것이다.”

인공 생명체의 생성에 관해서는, 저자들은 그것이 엄청난 책임을 지니는 것이라고 말했다.

“그것은 가볍게 여겨서는 안 된다.” 스테클은 말했다. “우리가 할 수 있기 때문에 그것을 해야 한다는 것은 아니다. 철학적이거나 종교적인 의미도 고려해야 한다.”