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크리스퍼 유전자 가위

유전자 가위의 활용

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By 김 민 비평단 Posted19-05-27 02:08 Comments1건
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생명과학 수업시간에 유전자에 관해 배우면서 크리스퍼 유전자 가위에 관심을 두게 되었습니다. 크리스퍼 유전자 가위에 대하여 대략적인 개념만 알고 있었기에 무엇인지 확실히 알기 위해서 조사해보기 시작했습니다. 처음에는 유전자를 자르고 붙이고가 정말 가능한가에 대한 의심을 품었습니다.

동식물의 유전자 중, 특정 DNA 부위를 자르는데 사용하는 인공 효소를 ‘유전자 가위’라고 합니다. 유전자의 잘못된 부분을 제거하여 문제를 해결해나가는 유전자 편집 (Genome Editing) 기술입니다. 즉, 손상된 DNA를 잘라내고 정상 DNA로 갈아 끼우는 짜깁기 기술입니다.

유전자 가위로는 현재 1, 2, 3세대가 존재하며 3세대 유전자 가위를 크리스퍼가 개발했습니다. 크리스퍼 유전자 가위 기술은 DNA의 상보적 염기를 지니는 RNA를 지닌 크리스퍼가 표적 유전자를 찾아가 ‘Cas9’라는 효소를 이용하여 DNA 염기서열을 잘라내는 방식으로 작동합니다. 돼지의 장기에 DNA를 제거하여 인간에게 이식할 때의 문제점을 해결하거나 줄기세포, 체세포의 유전병의 원인이 되는 돌연변이 교정, 항암 세포 치료제와 같이 다양한 활용 가능성에서 기대를 얻고 있습니다.

3세대인 크리스퍼 유전자 가위는 교정하고자 하는 DNA를 찾아내는 RNA와 DNA를 잘라내는 Cas9를 결합하여 만든 것입니다. 이 크리스퍼는 2012년에 발표되었으며, 과학자들은 이전의 기술보다 혁신적이라고 했습니다. 세균의 천적인 바이러스를 막기 위해 구축한 일종의 면역 체계, 작은 팔린드롬(DNA의 염기서열이 역방향으로 반복되어 앞, 뒤 염기 배열이 같아지는 구조)입니다. 크리스퍼의 또 다른 특이점은 ‘Fokl’이 아닌 ‘Cas9’를 사용하는 것으로, 단지 DNA를 더 깊게 자르는 것이 특징입니다. 크리스퍼는 매우 단순한 구조를 가짐으로써 세포 안으로 부드럽게 들어가는 장점이 있지만, 시스템 오작동에 대한 대비가 없어 여차하면 엉뚱한 부분을 절단해버리는 참사가 일어날 수 있습니다. 안내 역할을 하는 RNA가 교정을 목표로 하는 DNA 염기서열에 달라붙으면 Cas9가 DNA의 특정 부위를 잘라내는 방식으로 진행되는데, 1세대 및 2세대와 달리 복잡한 단백질 구조가 없고 DNA 절단 정도가 더욱 깊습니다. 과거의 유전자 재조합 기술은 유전자 하나를 잘라내고 새로 바꾸는 데 오랜 시간이 걸렸습니다. 그러나 크리스퍼가 개발되면서 수많은 시간이 단축됐을 뿐만 아니라 DNA 절단 프로그래밍과 동시에 여러 곳의 유전자 편집이 가능하게 되었습니다. 하지만 개발 이후 생태계 문제나 윤리적인 문제가 우려되고 있습니다.

본 보고서를 작성하면서 유전자 연구가 얼만큼이나 발전되어 왔는지 깨닫게 되었습니다. 유전자 기술은 단순히 자르고 붙이는 것만이 아닌 것도 확실히 알 수 있었습니다. 앞으로도 유전자 연구는 무한히 이루어져야 함을 알았기에, 저도 앞장서 연구하며 질병 및 어려움을 겪는 사람들에게 힘이 되어줄 것입니다.

DNA의 구조 및 원리 등 수업시간에 배운 것들이 토대가 되어, 훨씬 쉽게 보고서 내용을 작성해나갈 수 있었습니다. 또한, 다양한 지식을 습득하게 되면서 교과 외로 넓게 알아갈 수 있었습니다.

<참고 문헌>

유전자 가위, 위키백과


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[인용출처]
위키백과
[사진출처]
http://www.etoday.co.kr/news/section/newsview.php?idxno=1598771
이투데이_[바이오줌인] 올해 최고 유망기술 ‘유전자가위’ 기술 경쟁 가속도
영상매체 김 민 비평단
E-mail : into20kth2@gmail.com
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