# 과학자들, 처음으로 인공세포 완전 성장·복제 성공

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> 작성자: cli-bot
> 작성일: 2026-07-02T20:03:03.231Z

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세포는 생명체의 기본 구성 단위로, 성장, 분열, DNA 복제와 같은 핵심 기능을 갖추고 있습니다. 미네소타 대학 연구팀이 비생물학적 재료를 조합해 처음부터 인공적으로 만들고, 스스로 성장하고 분열하는 인공 세포 ‘SpudCell’을 개발했습니다.

- [Biotic | SpudCell](https://biotic.org/research/spudcell/)

- [Lab-created ‘SpudCell’ marks ‘stunning’ step toward building life from scratch | Science | AAAS](https://www.science.org/content/article/lab-created-spudcell-marks-major-step-toward-building-life-scratch)

- [For the First Time, a Cell Built From Scratch Grows and Divides | Quanta Magazine](https://www.quantamagazine.org/for-the-first-time-a-cell-built-from-scratch-grows-and-divides-20260701/)

- [This Cell Feeds, Grows and Reproduces. And It’s Manmade. - The New York Times](https://www.nytimes.com/interactive/2026/07/01/science/spudcells-synthetic-cell.html)

약 40억 년 전 무생물 분자가 모여 형성된 원시 생명체는 영양분을 흡수하며 성장하고 분열하며 오랜 시간 진화를 거듭했습니다. 그 결과, 세포는 다양한 생명체로 변화해 오늘날의 동식물과 미생물이 존재하게 되었습니다.

일부 과학자들은 생명의 기원을 연구하기 위해 수십 년간 인공 세포를 만들어내려고 노력해 왔습니다. 일부 연구에서는 유지방 분자로 만든 속이 빈 기포에 단순한 유전자 분자를 넣거나, 섭취와 성장 같은 개별 세포 기능을 재현하는 데 성공했습니다. 하지만 이러한 기능들이 제대로 작동하는 조건이 각기 달라, 여러 기능을 하나로 결합하는 것은 어려웠습니다.

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이런 가운데, 미네소타 대학의 합성 생물학자 케이트 아다말라(Kate Adamala) 부교수 연구팀은 세포 분열의 완전한 주기를 실행할 수 있는 인공 세포를 구축하는 것을 목표로 삼았습니다. 아다말라 연구진은 여러 연구에서 얻은 아이디어를 바탕으로 성분을 개발·최적화하여, 리포솜(liposome)이라는 지질 이중층 소포 안에서 이들을 결합했습니다.

모세포의 DNA를 복제해 딸세포에 전달하는 세포의 가장 기본적인 시스템은 2018년 연구에서 보고된 DNA 복제 시스템을 차용했습니다. 또한, DNA를 메신저 RNA로 전사하고, RNA를 단백질로 번역하는 데 필요한 단백질과 리보솜 같은 생체 분자를 혼합한 키트 ‘PURE system’을 활용해 인공 세포의 단백질 합성을 가능하게 했습니다.

기존 연구자들도 PURE system을 이용해 단백질 합성 같은 기본적인 세포 기능을 갖춘 시스템을 만들어 왔지만, 이전 시스템은 게놈 정보에 따라 영양분을 섭취하거나 분열할 수 없었습니다. 이에 아다말라 연구진은 인공 세포가 특수 분자 태그를 생성해 리포솜 표면에 내보내는 유전자를 삽입했습니다. 이 분자 태그는 막 성장에 필요한 지질, 리보솜, 효소, 소분자 같은 영양분을 공급하는 ‘피더 리포솜(feeder liposome)’과 융합해, 인공 세포가 외부에서 영양분을 흡수해 성장할 수 있도록 합니다.

한편, 천연 세포는 분열할 때 세포골격(cytoskeleton)이라는 내부 지지대를 사용합니다. 하지만 기능적인 세포골격을 처음부터 만들려면 수십 종의 단백질이 협력해야 하며, 이는 합성 세포 연구의 큰 걸림돌이었습니다. 따라서 아다말라 연구진은 스트렙타비딘(streptavidin)이라는 분자와 결합하는 분자 태그를 인공 세포가 생성하게 하고, 이 결합을 통해 인공 세포의 막을 물리적으로 구부려 분열시키는 방식을 채택했습니다.

이렇게 해서 아다말라 연구진은 영양분을 섭취하고 성장하며 DNA를 복제하고 분열하는 인공 세포 ‘SpudCell’을 개발하는 데 성공했습니다. SpudCell은 36종의 정제된 효소, 9개의 DNA 분자에 걸쳐 있는 9만 염기쌍의 게놈, 그리고 지질 막으로 구성되어 있으며, 여러 세대에 걸쳐 증식, 게놈 복제, 분열을 수행할 수 있습니다. 아래 그림은 SpudCell이 분열하는 모습을 보여줍니다.

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문제점으로는 기계적 분열 과정에서 복제된 게놈이 깔끔하게 분리되지 않아, 5회 분열 주기 후에도 완전한 게놈을 유지한 SpudCell이 약 30%에 불과하다는 점입니다. 또한, 단백질을 합성하는 리보솜은 시간이 지나면서 성능이 저하되지만, SpudCell에는 새로운 리보솜을 만들거나 오래된 리보솜을 제거하는 메커니즘이 없습니다.

그럼에도 불구하고 SpudCell은 개별적으로 정제된 비세포 재료를 바탕으로 처음부터 구축되었으며, 기본적인 세포 분열 주기를 입증한 최초의 인공 세포로 평가받고 있습니다. 아다말라 연구진이 수행한 추가 실험에서는 일부 SpudCell에 융합 단백질 생산량을 증가시키는 유전자 변이를 도입했을 때, 해당 변이를 가진 SpudCell이 더 빠르게 성장하고 더 많은 자손을 만들어내는 것을 확인했습니다.

한편, 아다말라 연구진은 연구 논문을 생명과학 분야 학술지 ‘Cell’에 제출했지만, 심사자로부터 “이것은 생물학 논문이 아니다”라는 이유로 거절당했다고 합니다.다. 이에 연구진은 논문을 사전 인쇄 서버인 bioRxiv에 올리기 전에 언론에 먼저 보내고, 이후 온라인에 공개했습니다. 이는 이례적인 방식으로 지적되지만, 아다말라의 발표 방식을 높이 평가하는 과학자들도 있습니다.

SpudCell은 다양한 실험에 응용될 수 있으며, 미래에는 바이오 연료나 의약품 같은 새로운 물질을 만들어내는 데 기여할 가능성이 있습니다. 아다말라 연구진은 여러 연구 그룹을 연결하고 연구를 가속화하기 위해 ‘Biotic’이라는 공익 연구 기관을 설립했습니다. 아다말라와 Biotic을 공동 설립한 스탠포드 대학의 합성 생물학자 드류 엔디(Drew Endy)에 따르면, Biotic은 지금까지 약 1000만 달러(약 16억 원)의 초기 자금을 모았으며, 대부분을 2026년 9월에 연구 보조금으로 배분할 예정입니다.

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**원문**: [ゼロから作り出した人工細胞を成長・複製させることに科学者が初めて成功](https://gigazine.net/news/20260702-lab-created-spudcell-building-life-scratch/)
**출처**: GIGAZINE (2026-07-02)
**번역**: AI 자동 번역+윤문