크리스퍼 유전자가위 레포트

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목차

1. 유전자가위 기술이란 무엇인가
1) 1세대 유전자가위 ‘징크핑거 뉴클레이즈(ZFNs)'
2) 2세대 유전자가위 ‘탈렌(TALENs)'
3) 3세대 유전자가위 ‘크리스퍼(CRISPR-Cas9)'

2. 크리스퍼(CRISPR) 유전자가위의 중요성
1) GMO
2) 실험동물
3) 유전자 치료

3. 크리스퍼(CRISPR) 유전자변형 생명체의 실태
1) 열성 변이를 가진 생명체
2) 원숭이 심장병 치료
3) 배아 상태의 인간 유전체
4) 코로나 바이러스

4. 크리스퍼(CRISPR) 유전자가위의 문제점

5. 참고문헌

본문내용

유전자 가위란 인간 및 동식물 세포의 유전체를 교정하는 데 사용되는 유전자 교정기술로 유전체에서 특정 염기 서열을 인식한 후 해당 부위의 DNA를 정교하게 잘라내는 시스템을 말한다. 어떤 특정 유전자를 제거하고 그 특정 유전자를 새로운 유전자로 바꾸는 유전자 짜깁기라고 할 수 있다.

1) 1세대 유전자 가위 ‘징크핑거 뉴클레이즈(ZFNs)'
아프리카 발톱 개구리에서 손가락 모양으로 되어있으며 기다란 고리 모양으로 DNA에 단단히 결합하는 단백질이 처음 발견되었다. 이 단백질의 3차원 구조를 분석해본 결과, 고리의 중심에는 아연 이온이 안정되게 위치하고 있었다. 이 구조로 인해 징크핑거라는 이름을 얻게 되었다. DNA 결합단백질의 DNA 결합 영역이 가지는 입체구조로 밝혀졌으며, 효모부터 영장류와 같은 다양한 생물종에서 전사조절인자에 징크핑거가 존재한다는 것이 보고되었다. 징크핑거는 특정 DNA 염기서열과 결합하는 결합 특이성을 가지며, 아미노산 서열을 바꾸면 염기 결합 특성이 달라질 수 있다는 특징이 있다. 이를 이용하여 미국 캘리포니아 소재는 징크핑거 뉴클레이즈를 사용하여 사람 면역 바이러스, 혈우병, 알츠하이머와 같은 질병의 치료에 임상시험을 실시하고 있다. 이는 징크핑거 뉴클레이즈를 상용화하여 치료를 목적으로 유전자 조절과 변형을 연구하다는 것을 보여준다.

2) 2세대 유전자 가위 ‘탈렌(TALENs)’
탈렌은 징크핑거와 마찬가지로 DNA와 결합하는 단백질이다. 탈렌은 세균에 존재하며 잔토 모나스에서 잘 알려져 있다. 징크핑거 뉴클레이즈처럼 손가락을 닮은 구조는 가지고 있지는 않지만, 대상 DNA의 염기서열과 정확히 부합하여 DNA에 잘 결합한다는 장점이 있다. 징크핑거 뉴클레이즈는 설계가 어렵고 생산가격이 비싸며 제작 과정이 복잡하다는 단점이 있었지만 탈렌은 탈렌을 구성하는 아미노산을 임의로 변경하면 결합 대상이 되는 염기서열도 바뀌므로 이 단백질을 맞춤식으로 변형할 수 있다.

참고 자료

권순일, 새로운 유전체 편집용 유전자 가위, 크리스퍼, 분자생물학의 새 기원을 연다?, 한국고등직업교육학회, 2015, 63-68
박대웅&류화신, 유전자편집 기술의 발전에 대응한 인간배아 유전자치료의 규제방향, 생명윤리, 한국생명윤리학회, 2016, 42-43
https://blog.naver.com/jcy6194/221312031754