미리가는 LMO 교실에 가다 (2부 : 실습편)
# 지난 7월 26일(금) 한국생명공학연구원 오창분원에서 ‘2024년 미리가는 LMO 교실’ 진행
# LMO에 높은 관심을 가진 전국의 고등학생들이 모여 강연, 실습, 견학 진행해
# 미생물에서 DNA 추출하기, 직접 확인해보는 DAN 등 풍성한 프로그램 진행돼
안녕하세요, 제5기 과학기술정보통신부 LMO Safety 기자단 남혁진입니다. 바로 지난 1부 기사에서 국가연구안전관리본부에서 진행하는 ‘2024년 미리가는 LMO 교실’의 강연들에 대해 소개해드렸습니다.
국가연구안전관리본부는 LMO와 LMO 안전에 관심이 높은 중・고등학생을 대상으로 ‘미리가는 LMO 교실’을 운영하고 있는데요. 지난 기사의 분량이 5,000자가 넘은 관계로 이번 2부 기사를 통해 이론 수업 이후 이어진 실습과 탐방 현장을 소개해드리겠습니다.
[실습1] 미생물에서 DNA 추출하기
세 개의 강연이 끝나고 학생들은 실험이 진행되는 D동으로 이동했습니다. 한국생명공학연구원을 걸으며 곧 진행될 실습에 대한 기대감을 키우는 학생들을 보니 절로 웃음이 나왔는데요.
참여자들이 많아 2개의 조로 나눠 두 가지 실험을 각각 진행했습니다. 첫 번째 실습은 미생물에서 DNA를 추출하는 실험이었습니다. 미생물이란 매우 작아서 눈으로는 볼 수 없는 아주 작은 생물을 의미하며, 세균과 바이러스 등을 포함하는 용어입니다.
첫 번째 실습에서는 D21에서 플라스미드를 분리하는 것이 주 목적이었는데요. 플라스미디는 세균의 세포 내에 염색체와 별개로 존재하며 독자적으로 복제와 증식이 가능한 원형 DNA 분자를 뜻합니다.
플라스미드는 세균에서 분리하여 조작하기가 쉽고, 다른 종의 세포 내로 쉽게 삽입할 수 있어서 유전자 재조합 기술에 많이 사용되고 있는데요. 이번 실습을 통해서 고등학생들이 이를 분리할 수 있을지 기대가 됐습니다.
학생들은 정해진 실험 공간에서 연구자분들의 시범과 설명을 들었습니다. 마이크로 리터 단위의 적은 양의 용액을 흡입하여 옮길 때 사용하는 ‘마이크로 피펫’, 마이크로 리터 단위의 시약을 사용해 실험을 진행할 때 사용하는 ‘마이크로 튜브’ 등을 사용해 신중한 실험이 진행됐습니다.
처음에는 어색해하던 학생들도 연구자분들의 시범을 보고 하나둘씩 실험에 참가했는데요. 한 명 한 명 신중하게 미생물에서 DNA를 추출하는 모습이 인상 깊었습니다. 여러 사람들이 함께 지켜보고 있어 긴장이 될 법 한데도 의젓하게 실험을 진행하더라구요.
함께 취재한 기자분의 이야기로는 대학생들이 실험실에서 하는 실험 과정과 거의 유사하다고 하니 정말 대견한 학생들이 아닐 수 없네요. 꼼꼼하게 미생물에서 DNA를 분리하는 과정이다 보니 꽤 오랜 시간이 지났음에도 많은 학생들이 집중력을 잃지 않고 실험에 임했습니다.
개인적으로 미생물에서 DNA를 추출하는 과정을 처음 본 지라 매우 신기했는데요. 미세한 조작이 필요한 기구를 다루는 일이라 자칫 실수를 하면 어쩌나 걱정이 들었는데, 학생들은 정말 실수 없이 잘 해내더라구요.
해당 실험에서는 원심분리 외에도 강한 진동으로 혼합물을 섞는 기법인 볼텍스, 시험관이나 튜브를 조심스럽게 뒤집으며 섞는 기법인 인벌팅 등이 사용됐는데요. 이러한 기법을 배우고 직접 수행해 보는 것 역시 매우 좋은 경험이 될 것 같았습니다.
[실습2] 직접 확인해보는 DNA
모든 학생들이 미생물에서 DNA를 추출하고 난 뒤, 전기영동을 통한 분자 분류가 진행됐습니다. DNA가 무색무취이기에 이를 관찰하기 위해서 DNA Size Marker, Loading Buffer 등의 시약이 사용되는 것도 신기했네요.
전기영동이 진행되는 동안 잠시 쉬는 시간을 가진 후 실험실에서 UV Transilluminator를 이용해 DNA를 관찰했는데요. 물체를 통과하는 빛 투과의 정도에 따라 이미지가 나타나고 이를 통해 DNA를 관찰할 수 있음이 신기했습니다.
자신들이 힘들게 추출한 DNA를 직접 확인하는 학생들의 모습에서 만족스러운 표정을 엿볼 수 있었는데요. 자신들의 실험 결과물을 핸드폰으로 사진을 찍어 남기는 학생들도 있었고 함께 온 친구들과 실험에 대해 이야기를 나누는 모습도 볼 수 있었습니다.
미리가는 LMO 교실에 참여한 황영기 학생은 “미생물에서 DNA를 추출해 이를 직접 눈으로 확인할 수 있어서 즐거웠습니다. 연구원분들만 하는 줄 알았던 실험과 시설을 경험할 수 있어서 즐거웠습니다.”라고 생각을 밝혔습니다.
또한, 황영기 학생은 “제 진로가 생명공학 쪽인데 진로와 관련 있는 경험을 미리 해 볼 수 있어서 좋았습니다. 오늘 배운 것들을 통해서 대학 진학 후에도 생명공학 공부를 계속해서 유전공학, 유전자편집, 줄기세포 연구를 진행해보고 싶습니다.”라고 말했습니다.
[견학] 한국생명공학연구원 연구시설 투어
두 시간 반 정도의 실습이 끝나고 한국생명공학연구원 연구시설 견학이 진행됐습니다. 저희 기자단 발대식을 능가할 정도로 타이트 한 일정에 학생들이 지치지 않을까 걱정했는데요. 우려와는 달리 학생들은 여전히 활기찬 모습이었습니다.
첫 번째 견학 장소는 ‘실험동물자원센터’였습니다. 견학에 앞서 실험동물자원센터 윤원기 책임기술원께서 실험동물자원센터에 대해 소개해주셨습니다. 실험동물자원센터는 바로 실험동물의 70% 이상을 차지하는 마우스를 중점적으로 관리하는 센터입니다.
실험동물자원센터는 마우스 자원의 확보, 개발, 보존, 종자 보급, 표준화 및 품질관리 거점기관입니다. 국내 최고 수준의 마우스 자원은행을 구축해 운영하고 있으며, 질병 모니터링과 유전자 검증이 완료된 마우스만 보급하고 있습니다.
설명이 끝나고 에어샤워 후 직접 센터로 들어가 아이솔레이터를 볼 수 있었는데요. Germ Free 상태를 만들기 위한 아이솔레이션실을 처음보는 학생들은 매우 신기해하는 모습이었습니다. 시설에서 철저히 관리되는 마우스를 보고 다음 견학장소로 이동했습니다.
두 번째로 방문한 곳은 ‘안전관리 우수연구실’이었습니다. 해당 장소는 저희 기자단 발대식때도 들러보지 못한 곳이었는데요. 과학기술정보통신부에서 안전관리 우수연구실로 지정될 만큼 시험・연구용 LMO 안전관리의 모범사례를 모아둔 연구실이었습니다.
해당 연구실 안에서 시험・연구용 LMO 안전관리 사례를 직접 눈으로 보고 이선화 팀장님의 자세한 설명을 들을 수 있었습니다. 학생들뿐 아니라 취재를 하는 기자들도 LMO 안전관리 수칙이 잘 적용된 연구실의 사례를 담느라 정신이 없었습니다.
안전관리를 위한 다양한 시설과 서류, 방문자를 위한 보호구함, 시약병 눈높이 이하 보관 등 다양한 사례를 실제로 볼 수 있어서 아주 유익한 견학이었습니다. 학생들도 실제 사례를 통해 LMO 연구 시 안전을 어떻게 지켜야 하는지 알아가는 모습이었습니다.
마지막 견학장소는 ‘바이오평가센터’였습니다. 바이오평가센터는 LMO 등 신생물체의 위해성 평가 기술을 개발하고 산학연 평가를 지원하는 센터인데요. 바이오평가센터는 2006년도에 격리 온실, 격리 포장 및 연구시설을 건설해 국내에서 개발된 유전자변형 작물(양배추, 고추, 포플러, 감자, 벼, 콩, 수박)과 미생물의 잠재적 위해성을 평가하고 있습니다.
LMO 격리온실 견학 후, LMO 격리포장까지 볼 수 있었는데요. 저희 기자단이 견학을 왔을 때 보다 좀 더 작물들이 자라있어서 새로운 모습이었습니다. 미리가는 LMO 교실에 참가한 학생들에게도 좋은 견학이 됐을 것 같네요.
해당 견학을 마지막으로 2024년 미리가는 LMO 교실의 모든 프로그램이 종료됐습니다. 학생들은 이번 교육에 대한 설문 조사를 마치고 기쁜 마음으로 수료증을 받았습니다. 미리가는 LMO 교실이 생명공학 연구를 꿈으로 가진 학생들에게 좋은 계기이가 배움의 기회가 됐길 바라봅니다. 지금까지 제5기 과학기술정보통신부 LMO Safety 기자단 남혁진이었습니다.
