유전자 재조합 원리와 특징 및 실제 기술 적용 사례 총 정리

최근 유전자재조합 관련한 이야기들이 많이 나오고 있습니다. 유전자가위를 이용한 특허권 분쟁도 일어나고 있고 한국의 툴젠이라는 기업도 유전자가위 특허를 가지고 꽤 큰 사업을 벌이고 있조. 이 유전자 재조합의 원리와 특징 및 실제 기술 적용 사례를 포스팅해보겠습니다.

유전자재조합 원리와 활용

유전자가 태어나난 유래

 

유전자란 1869년 생물학자 겸 의사인 '미셔'라는 사람이 최초로 발견한 분야입니다. 이 사람이 DNA를 발견했죠. 그는 백혈구의 핵에서 산성 물질을 분리하여 관찰한 결과 DNA가 존재한다는 사실을 발견하였고 이 때부터 유전자에 대한 연구가 싲가되었습니다.

 

유전자 재조합의 원리

 

유전자 재조합은 유전자 조작을 통해 새로운 DNA 조합을 만드는 생명공학 기술입니다. 이는 특정 유전자를 삽입하거나 제거하여 생물체의 유전적 특성을 변화시키는 과정입니다. 기본 원리는 다음과 같습니다

 

 

1. 유전자 분리: 원하는 유전자를 분리합니다. 이는 주로 제한효소를 사용하여 특정 DNA 조각을 잘라내는 방식으로 이루어집니다.
2. 벡터 삽입: 분리된 유전자를 플라스미드와 같은 벡터에 삽입합니다. 벡터는 유전자를 다른 생물체에 전달하는 역할을 합니다.
3. 세포 내 도입: 재조합된 벡터를 세포에 도입합니다. 이는 전기천공법, 미세주입법 등의 방법을 통해 이루어질 수 있습니다.
4. 발현 및 선택: 도입된 유전자가 세포 내에서 발현되도록 하고, 성공적으로 재조합된 세포를 선택합니다.

✅ 즉, 유전자를 분리하고 이동수단인 벡터에 삽입한 후 다른 세포로 옮겨서 발현시키는 것입니다. 이게 말이 쉽지 그 작은 유전자를 넣고 빼고 합치는게 어렵고 이를 가능하게 하는게 유전자가위 기술입니다.

특징

✅ 유전자 재조합의 주요 특징은 다음과 같습니다

 

- 특이성: 특정 유전자를 목표로 하여 정확하게 조작할 수 있습니다.
- 다양성: 다양한 생물체에서 유전자를 추출하여 새로운 조합을 만들 수 있습니다.
- 효율성: 현대 기술을 통해 빠르고 효율적으로 유전자 재조합이 가능합니다.
- 적용성: 의학, 농업, 환경 등 다양한 분야에 적용될 수 있습니다.

 

 

  특정 유전자를 조작하여 특정 기능만 발현시킨다던가 질병을 고친다던가 새로운 종을 만들어낼수도 있습니다. 우리가 먹는 유전자변형콩도 유전자재조합 기술로 탄생한거니까요. 우리가 먹는 식물들 중에 생각보다 많은 것들이 유전자조자긍로 탄생된 것들입니다.

 

 

기술적용 사례

유전자조작, 유전자재조합 기술은 의약품 개발, 농업, 환경 분야에서 다양하게 사용되고 있습니다. '외계인인터뷰'라는 책에도 유전자조자에 대한 내용이 나오죠. 너무 무섭죠? ㄷㄷ

1. 의약품 개발
   • 인슐린 생산: 유전자 재조합 기술을 이용해 박테리아에서 인간 인슐린을 생산하는 방법이 개발되었습니다. 이는 당뇨병 환자에게 필수적인 치료제를 보다 저렴하고 대량으로 생산할 수 있게 했습니다.
   • 항체 치료제: 특정 질병을 치료하기 위한 단클론 항체를 유전자 재조합 기술로 생산하여 면역요법에 사용합니다.
2. 농업
   • 유전자 변형 작물(GMO): 병충해 저항성, 제초제 저항성, 영양 강화 등의 특성을 가진 작물이 개발되었습니다. 예를 들어, Bt 옥수수는 해충에 저항성을 가지고 있어 농약 사용을 줄일 수 있습니다.
   • 황금쌀(Golden Rice): 비타민 A 결핍을 해결하기 위해 베타카로틴이 풍부한 쌀을 개발하여 영양 강화 작물로 활용하고 있습니다.
3. 환경
   • 오염 정화: 특정 오염물질을 분해할 수 있는 미생물을 개발하여 환경 오염을 정화하는 데 사용합니다. 예를 들어, 기름 유출 사고 시 오염된 해양 환경을 정화하는 데 사용되는 미생물이 있습니다.

 

 

참고 자료

- [Mayo Clinic](https://www.mayoclinic.org)
- [National Center for Biotechnology Information (NCBI)](https://www.ncbi.nlm.nih.gov)
- [World Health Organization (WHO)](https://www.who.int)
- [Genome.gov](https://www.genome.gov)