CRISPR-cas9, 유전 공학을위한 첨단 기술

2018 년 11 월 말, 전 세계는 중국 과학자 He Jianku의 주장에 충격을 받았습니다. 그는 CRISPR-cas9를 사용한 최초의 유전자 편집 아기가 태어 났다고 말했습니다.

인간의 유전자 편집 실험에 관한 의학계의 윤리 강령과 상관없이이 실험은 과학자들이 더 많은 연구를 수행 할 수있는 새로운 시대입니다.

사실 유전 공학 기술은 오랫동안 발견되어 왔지만 인간 실험에서는 확실히 논쟁을 불러 일으키고 있습니다.

유전 공학에 대해 논의하기 전에 유전자에 대해 아는 것이 좋습니다.

인간, 동물, 식물 및 기타 유기체는 수십억 개의 작은 세포로 구성됩니다. 각 세포에는 DNA를 포함하는 핵이 있습니다.

이 DNA는 한 세대에서 다음 세대로 전달되며 유기체의 발달에 필요한 모든 정보를 전달합니다.

유전자는 이러한 특성의 상속 단위입니다. 유전자는 유전자를 운반하는 DNA와 함께 생식 과정을 통해 한 개체에서 자손에게 전달됩니다.

DNA가 정보를 담고있는 도서관에 비유한다면 유전자는 정보의 원천 인 책입니다.

따라서 유전자 변형은 생명 공학을 사용하여 유기체의 유전자를 조작하려는 시도를 의미합니다. 유전자는 세포의 유전 적 구성을 변경하거나 새로운 DNA를 유기체의 세포에 추가하거나 삽입하여 조작합니다.

최근 논의 된 유전 공학 기술 중 하나는 CRISPR-cas9입니다.

CRISPR-cas9는 유전 학자 및 의학 연구자들이 DNA의 일부를 제거, 추가 또는 변경하여 유전자 서열의 일부를 편집 할 수 있도록하는 생명 공학의 획기적인 기술입니다.

현재 CRISPR-cas9는 가장 간단하고 다재다능하며 표적화 된 유전 공학 방법입니다.

CRISPR-cas9 시스템은 유전자 조작 작업을 수행하는 두 가지 핵심 분자로 구성됩니다.

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첫 번째는 Cas9입니다. Cas9는 유전자 배열의 특정 위치에서 두 가닥의 DNA를 절단 할 수있는 한 쌍의 "분자 가위"역할을하는 효소로, 여기에서 DNA 조각을 추가하거나 제거 할 수 있습니다.

두 번째는 가이드 RNA (gRNA) 라고하는 RNA 조각입니다 . gRNA는 짧은 (약 20 개의 염기 길이) RNA 가닥 조각으로 구성됩니다. 이 gRNA는 cas9를 표적 RNA로 안내합니다. 이는 cas9 효소가 게놈의 올바른 지점에서 절단되도록합니다.

gRNA는 DNA의 특정 서열을 찾아 결합하도록 설계되었습니다. 이것은 이론적으로 적어도 gRNA가 게놈의 다른 영역이 아닌 표적에만 결합한다는 것을 의미합니다.

수정해야하는 DNA 조각을 확인한 후 cas9는 대상 위치에서 바로 절단됩니다.

DNA가 절단 된 후 연구원들은 세포 자체의 DNA 복구 모델을 사용하여 유전 물질 조각을 추가 또는 제거하거나 기존 세그먼트를 맞춤형 DNA 시퀀스로 대체하여 DNA를 변경합니다.

유전 공학은 인간 질병의 예방 및 치료에 큰 관심을 가지고 있습니다. 현재 게놈 편집에 대한 대부분의 연구는 동물 세포와 모델을 사용하여 질병을 이해하기 위해 수행됩니다.

과학자들은이 접근법이 인간에게 사용하기에 안전하고 효과적인지 확인하기 위해 계속 실험을 수행하고 있습니다. 이것은 낭포 성 섬유증, 혈우병 등과 같은 단일 유전자 장애를 포함하여 다양한 질병에 대한 연구에서 탐구되고 있습니다.

또한 유전 공학은 암, 심장 질환, 정신 질환 및 인체 면역 결핍 바이러스 (HIV) 감염과 같은 더 복잡한 질병의 치료 및 예방을 약속합니다.

CRISPR 자체 연구를 위해 미국 과학자 중 한 명인 Jennifer Doudna는 한때 검은 쥐의 DNA를 바꾸는 실험을했고 그 결과 생쥐는 흰색으로 태어났습니다.

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훨씬 더 대담한 중국 과학자들은 인간 배아에 대한 CRISPR-cas9 기술로 유전 공학 실험을 수행하고 있습니다.

그들은 그것이 배아의 DNA를 변화 시켰고 그 결과 아기가 태어나서 HIV 바이러스의 공격에서 살아남을 수 있다고 주장합니다.

중국 과학자 중 한 명인 He Jianku는 특정 유전자를 삽입하고 비활성화 할 수있는 CRISPR-cas9를 사용한다고 주장합니다. 그리고 그들이하고있는 것은 비록 이러한 주장이 아직 조사되고 추가 검토되지는 않았지만 HIV 바이러스의 입구를 닫는 것입니다.

인간의 유전 공학이 안전한지 여부는 확실하지 않습니다. 배아에 대해 수행하면 미래에 아기에게 원치 않는 결과를 가져올 수 있습니까?

인간에게 CRISPR-cas9를 사용하면 확실히 많은 당사자의 장단점이 있습니다.

불가능하지는 않습니다. 미래에는 유전 공학 기술이 HIV, AIDS, 암 등과 같은 질병을 치료하는 데 가장 좋은 선택이 될 수 있습니다.

또는 미래의 부모는 연구원이 원하는대로 자녀를 디자인하도록 지시 할 수 있습니다.

이것은 Stephen Hawking이 유전 공학 기술 덕분에 초인종의 출현을 예측 한 것입니다. 이 기술을 통해 그들은 지능이나 능력을 높이기 위해 DNA를 수정할 수 있습니다.

참조 :

  • CRISPR-cas9 기술, He Jianku
  • 중국 과학자의 유전 공학
  • 유전 공학의 작동 원리
  • CRISPR-cas9는 무엇입니까
  • CRISPR은 우리의 DNA를 어떻게 조작합니까?