생명공학의 신비

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생명공학의 신비에 대한 보고서 자료입니다.

목차

목차
1. 생명공학의 정의와 개념
2. 생명공학의 본질
3. 생명공학

본문내용

이다. 환자에게서 채취한 림프구에 DNA 유전자를 주입하고 그 림프구를 다시 환자에게 집어 넣었다.
그 경우에는 림프구를 이용하지만 림프구의 수명이 다하면 단백질 생산도 끝나 버린다. 유전자 치료에서는 분열할 수 있는 간세포에 유전자를 주입시키는 것이 이상적이다. 그 세포가 체내에서 증식하여 존속하면 그 후 약제를 투여할 필요가 없어지고 병은 ‘치유’된 것이 된다. 특정 유전자를 조합시킨 벡터를 환자의 몸에 주입하고 벡터애 의해 환자의 세포로 유전자를 운반시키는 방법도 있다. 유전자 치료 대상으로는 효과적 치료법이 없는 유전병과 암, 에이즈가 검토되고 있다.
♣시계 유전자
지구상의 거의 모든 생물은 지구의 자전 주기에 대응하기 때문에 24시간 주기의 리듬(생물 시계)을 지니게끔 진화해 왔다. 이것을 ‘개일 리듬’ 또는 ‘서케이디안 리듬’이라고 한다. 최근 수년간 개일 리듬을 조절하는 메커니즘이 유전자·단백질 수준에서 해명되고 있다. 개일 리듬에 관련하는 유전자는 통합하여 ‘시계 유전자’라고 불린다. 초파리에서는 period, timeless라고 하는 시계 유전자가 발견되었다. 이 두 유전자가 만드는 단백질이 결합하여 개일 리듬을 만드는 유전자를 조절한다고 생각되고 있다.
마우스와 사람에서는 clock이라는 유전자가 발견되었다. 이 유전자가 변이된 마우스는 개일 리듬을 가지지 않지만 정확한 유전자를 도입한 트랜스지닉 마우스에서는 개일 리듬이 회복된다. 이들 유전자는 눈에서 들어온 빛이 뇌에 전달됨으로써 발현이 조절되고, 그렇게 해서 만들어진 단백질이 협동하여 개일 리듬을 만드는 유전자의 발현을 조절한다고 생각되고 있다.
♣모델 생물
분자 생물학 실험에 모델로 곧잘 이용되는 생물. 조건으로는 증식·세대 교대가 빠르고 게놈 사이즈가 작으며, 유전학적 해석이 진행되고 있는 것 등을 열거할 수 있다. 효모는 단세포의 진핵 생물로, 세균과 더불어 증식 속도가 빠르고 게놈 사이즈가 포유류의 약 100분의 1로 작기 때문에, 진핵 세포의 모델로서 유용하다. 선충(Caenorhabditis elegans)은 몸길이 약 1mm, 약 1000개의 체세포와 1000∼2000개의 생식 세포로 이루어진 단순한 생물로, 몸이 들여다 보여서 관찰하기 쉽다. 초파리는 연구 역사가 길고 여러 가지 돌연 변이체도 알려져 있다. 이 둘은 발생 유전학에서 많이 이용된다.
어느 유전자가 사람에게 어떤 영향을 미치는지 조사하기 위해서는 트랜스지닉 마우스와 녹아웃 마우스가 인공적 모델 동물로서 많이 이용되고 있다. 애기장대(Arabidopsis thaliane Heynold)는 그렇기 때문에 세대 교대가 빠르고 시험관 내에서 재배가 가능하며 게놈 사이즈가 작다. ‘고등 식물의 초파리’라고도 불리며, 식물의 분자 유전학 연구에 널리 이용되고 있다.
♣유전자 은행
현재 많은 생물 종이 절멸의 위기에 처해 있다. 또 생물이 가지는 다양한 유전 정보를 유효하게 이용하기 위해 많은 유전 자원을 보존해 두는 일이 중요하다. 유전자 은행은 유전자만이 아니라 동식물과 미생물의 배양 세포, 식물의 종자 등의 유전 자원을 보존하고 요청에 따라 연구자에게 제공하는 기관이다.
유전 자원의 보존이라는 의미에서는 동물원, 식물원과 수족관 등도 넓은 의미에서의 유전자 은행이다. 북아메리카의 동물원과 수족관은 협동하여 ‘종의 보존 계획(SSP)’을 진행하고 있다. 또 미국에서는 귀중한 동물 종의 정자와 난자를 동결하여 보존해 두는 계획도 진행 중이다.
♣분자 진화
진화 과정에서는 돌연 변이에 의해 DNA의 염기 배열이나 단백질의 아미노산 배열이 변화해 간다. 생물끼리의 그들 배열을 비교하면 유연 관계나 진화 과정에서 몇 개로 분지했음을 알 수 있다. 이처럼 분자 수준에서 보는 진화를 분자 진화라고 한다. 이를테면 적혈구에 있는 헤모글로빈이라는 단백질 유전자로 보면 사람은 고릴라보다도 침팬지와 근연이라는 것이 밝혀졌다. 또 티토크롬 b라는 단백질의 경우 고래는 소나 낙타 등과 근연이라는 것이 확인되었다.
중요한 단백질에 돌연 변이로 큰 차이가 생겨 이상한 단백질이 되면 그 개체는 죽어 버린다. 그래서 유전자 부분은 진화 과정에서 변화하기 어렵다. 그러나 유전자에 없는 부분은 변이해도 생물의 생존에 관계하지 않기 때문에 변이의 기록이 DNA에 남기 쉽다. 앞으로 다양한 생물의 게놈 분석이 진행되어 유전자에 없는 부분을 포함하여 DNA가 해독되면 지구의 생명 진화라는 장대한 역사를 밝혀 주는 열쇠가 될 것이다.

키워드

생명공학,   첨단공학,   공학,   생명,   복제,   돌리