유전자조작미생물을 이용한 유용물질생산

목차

《목 차》

3page ◉ 유전자 조작이란?

3page ◉ 돌연변이
1. 돌연변이제와 변이 유발 기작
1) 물리적 요인에 의한 변이유발
2) 화학 물질에 의한 변이유발
2. 구조변경 돌연변이
3. 이동유전물질 삽입을 통한 변이
4. 위치특이 변이유도

5page ◉ 유전자 교환
1. 접합
2. 형질전환
3. 형질도입
4. 원형질체 융합에 의한 유전자 교환

6page ◉ 유전자 재조합

6page ◉ 항생물질
1. β-Lactam 항생물질
1) penicillin
2) cephalosporin
2. Aminoglycoside 항생물질
1) streptomycine
2) Kanamycin
3. tetracycline 항생물질
1) Chlorotetracycline
2) Oxytetracycline
4. Chloramphenicol
5. Macrolide 항생물질
6. Peptide 항생물질
7. Polyene 항생물질
8. 항암성 항생물질

16page ◉ 결 론(고 찰)

본문내용

큰 lactone 환 을 aglycone으로 한 당이나 아미노당이 붙은 배당체이며, 주로 Gram 양성균, 특히 penicillin, streptomycine, tetracycline, chloramphenicol 등의 내성균에 대해서 효과가 있는 항생물질로서 개발되었다. 대표적인 것에 14원환의 erythromycin과 oleandomycin, 16원환의 hosamycin이 있다. 일부의 micromonospora속 균의 생산물을 제외하면 모두 Strptomyces속 균의 생산물로서 세균의 단백질합성의 저해로 항균성을 나타낸다.
6. Peptide 항생물질
- Peptide 항생물질은 주로 Bacillus 속 세균 및 Streptomyces 속 방선균에 의해서 생산되고 여러 가지 결합형식의 것이 있다. Gram 양성균, 음성균 또는 항산성균 중 한 종류에 대해서 특이적으로 강하게 작용하는 것이 많다. 환상 peptide 류는 세균의 세포막에 작용하지만 선택독성이 낮고 독성도 강한 편이며 흡수성도 좋지 않으므로 의약용으로 많이 이용 되고 있지 않다. Gramicidin은 항생물질 연구의 초기에 발견된 항생물질이다. Bacitracin은 Gram 양성균과 음성균에 대해서 강한 활성을 나타내지만 독성이 강하다. 방선균이 생산하는 peptode 항생물질은 구조가 복잡한 것이 많고, ciomycin형은 결핵균에 효과가 있는 항생물질로서 내성균의 치료에 이용되고 있다.
Peptide 항생물질의 구성 아미노산은 보통 천연에 존재하지 않는 D-아미노산이나 새로운 아미노산이 함유되고 있는 경우가 많고 생합성이나 작용기작의 연구에서 흥미있는 대상이 되고 있다.
7. Polyene 항생물질
- 곰팡이, 효모 등의 진핵미생물에 의한 감염증은 사람뿐만 아니라 가축이나 농산물에도 큰 피해를 힘히게 된다. Polyene 항생물질은 4~7개의 공역이중결합을 가지는 거대한 환상 lactone을 aglycone으로 하는 배당체 항생물질이며 모두 방선균이 생산하다.
공역이중결합의 수에 따라 일반적으로 tetraene, pentaene, hexaene, heptaene으로 구분되고, 각각 자외선의 최대흡수파장이 달라서 용이하게 구별할 수 있으며 파장이 짧을수록 수용성으로 되는 경향이다.
Polyene 항생물질은 진핵미생물 세포의 세포막 구성성분인 sterol과 결합하여 장해를 일으키게 되며, 일반적으로 Candida, Trichophyton 등의 진균류에 강하게 작용하고 Trichomonas 원충에도 효과가 있으므로 이들의 치료약으로 이용되는 것이 많다. 그러나 사람이나 동물의 세포막에도 작용하므로 독성이 강하다.
8. 항암성 항생물질
- 현재 암에 대한 여러 가지 화학요법제가 널리 검색되고 합성약제 이외에 항암성 항생물질에 대해서도 많은 여구가 진행되어, 현재 까지 만족할 만한 것은 못 되나 몇몇 암에 효과가 있는 항생물질이 발견되고 있다. 이들 중에서 1956년에 발견된 Streptomyces caespitosus로부터의 mitomycin C, 1955년에 발견된 Str. griseus, var. 로부터의 vhromomycin A3는 임상적으로도 효과가 인정되어 시판되고 있다. 또 1965년에 Str. certicillus 로부터 얻어진 bleomycin은 암에 대한 적응증의 종류는 많지 않으나, 편평상피암에 대해서 좋은 치료효과를 나타내고 있다.
항암성 항생물질은 암세포의 핵산합성이나 세포분열을 억제하기 때문에 일반적으로 정상세포보다 증시이 빠른 암세포가 더 강하게 장해를 받게 되는 결과 선택독성을 나타내게 된다. 그러나 인체에 대한 독성이 강하고 그 효과도 극히 한정 되어 있다. 이들의 생산균은 Streptomyces 속 균이 대부분이었으나 근래에는 Acinomadura 속 균 등의 희소방선균에서 유래되는 것도 적지 않다.
Actinomycin D는 이중사슬 DNA의 deoxyguanosine 부분에 intercalation되어 주로 DNA의존성 RNA polymerase의 반응을 저해하고, mitomycin C는 DNA의 두가닥 사슬간에 가교를 형성하여 두 가닥 사슬이 떨어지는 것을 방해하게 되며, RNA나 단백질의 생합성을 저해하지 않는 저농도에서 DNA의 복제가 선택적으로 저해 된다. Bleomycin은 Fe++와 chelate를 형성한 다음 활성형으로 되고 이 복합체가 DNA 사슬을 절단하여 DNA합성을 저해한다.
결 론 (고 찰)
- 유용물질의 생산이라는 것이 우리들의 몸에 필요한 아미노산이라든지 핵산물질 등 이들도 1차 대사산물에서 생성되는 것들로 이들도 유용물질에 포함이 된다 하지만 항암성을 가지고 항미성을 가지는 유용물질이 더욱 대표적인 유용물질인 것 같아서 이렇게 정리를 하였다.
유전자 조작이라는 정의부터 시작을 해서 돌연변이, 유전자 교환과 재조합 그리고 2차 대사산물에서 생산되는 항생물질의 생성의 유래, 발전, 배양방법, 그 항생물질의 화학구조, 정제 회수 방법등 많은 내용을 담았고 설명이 되었다. 여기에서 조금 더 세부적으로 내용을 작성하지 않았거나 혹은 너무 광범위하여 요약해서 적거나, 작성하지 않은 부분이 있을지도 모른다. 하지만 너무 광범위한 부분이기에 주제에서 조절이라는 부분을 조금 세부적으로 다루었다.
이 항생물질이 만들어지고 난 뒤부터 의학적으로, 약학적으로 빠르게 발전해서 오늘 날의 사회의 의료산업의 발전을 가져 온 것 같고 또 미생물학적으로 많은 발전을 가져온 것 같다. 앞서서 말한 1차대사산물인 아미노산이나 핵산물질들도 유용물질에 포함되는데 이 부분의 발전에서는 또한 과거에는 생각지도 않는 많은 품목들이 개발되어 식문화에 발전을 가져오는 경우가 많아 각 분야별로 복합적으로 많은 발전을 가져온 것 같다. 이미 현재의 물리학적, 생물학적, 화학적으로 많은 것들이 과거부터 현재까지 적립이 되었고 앞으로는 이것들을 이용해 더욱 더 많은 발전을 하거나 새로운 물질을 생성 할 수 있을 것이라고 본다.
《참고문헌》
발효미생물학 / 이계준 저 / 라이프사이언스
발효와 미생물공학 / 정동효 저/ 선진문화사
발효공학 / 하덕모 저 / 신광출판사
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유전자 조작,   유전자 조작 미생물,   유용물질생산