유전자 편집 기술인 CRISPR-Cas9이란 무엇인가요?
최근에 과학 관련 서적을 읽다가 유전자 편집기술에 관한 내용을 읽은 적이 있는데 굉장히 흥미롭더라구요. 그 중 CRISPR-Cas9 이란 것이 있던데 정확히 이것은 무엇인건가요?
안녕하세요. 김경욱 과학전문가입니다.
CRISPR-Cas9는 유전자 편집 기술 중 하나로, 박테리아가 자신을 바이러스로부터 보호하기 위해 발전시켜 온 면역 체계를 모델로 한 기술입니다.
CRISPR은 Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats의 약자로, 박테리아의 DNA 내에 특정한 패턴으로 반복되어 나타나는 단서를 의미합니다. 이 반복 패턴 사이에는 스페이서라는 일정한 간격으로 바이러스 DNA 조각이 삽입되어 있습니다. 이를 CRISPR 어레이라고 부르며, 이 어레이가 박테리아의 면역 체계에서 바이러스를 감지하고 제거하는 데 이용됩니다.
Cas9는 CRISPR 시스템에서 주로 사용되는 엔도뉴클라아제 중 하나입니다. Cas9는 CRISPR 어레이 내에 저장된 바이러스 DNA 정보를 활용하여, 바이러스 DNA와 정확히 일치하는 부분을 인식하고, 해당 부분에서 DNA를 절단하는 기능을 합니다. 이렇게 절단된 DNA가 세포 내에서 복구되면서, 유전자의 수정, 삽입 또는 삭제 등의 작업이 가능해집니다.
이러한 CRISPR-Cas9 기술은 유전자 치료, 유전체 연구 등 다양한 분야에서 활용되고 있으며, 생명 과학 분야에서 큰 관심을 받고 있습니다.
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
CRISPR-Cas9은 유전자 편집 기술 중 하나로, 미생물에서 발견된 면역 체계에서부터 개발된 기술입니다.
CRISPR은 박테리아나 염증 등의 미생물이 바이러스와 같은 외부 공격을 받을 때, 해당 바이러스의 유전자 정보를 기억하고, 다음 번에 같은 바이러스가 침입했을 때, 해당 바이러스를 파괴하는 면역 체계입니다.
Cas9는 DNA를 잘라내는 엔도뉴클라아제입니다.
즉, CRISPR-Cas9 기술은 CRISPR 기반의 면역 체계를 이용하여 자르고자 하는 위치를 인지하고 Cas9라는 유전자 편집 도구를 이용해 잘라내는 방식의 기술입니다.
이를 통해, 유전자를 추가하거나 삭제하거나, 특정 부분을 수정하는 등의 작업이 가능합니다.
CRISPR-Cas9 기술은, 기존의 유전자 편집 기술들보다 훨씬 쉽고 정확하게 유전자를 편집할 수 있는 장점이 있어, 현재는 생명과학 분야에서 가장 많이 연구되고 있으며, 유전질환 치료나 작물 개량 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다.
안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.
DNA를 삽입시킬 때 특정 위치가 아니라 무작위로 genome에 들어가버린다는 문제점을 해결하기 위한 기술이 CRISPR system입니다.
이는 guide RNA와 Cas9 protein으로 구성되는 기술인데, guide RNA가 gene을 삽입해야 할 genome의 특정 부위인 DNA cleavage site를 상보적 결합을 통해 찾습니다.
그 후 guide RNA와 결합한 Cas9 protein이 DNA를 절단하고 이를 보완하기 위해 altered gene을 삽입합니다.
또한 이러한 CRISPR system의 표적화 기술을 응용하여 Cas9 protein을 비활성화시키고 activation 또는 repressor를 달아서 gene을 끄고 켜는데 넓게 활용할 수도 있습니다.
안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.CRISPR-Cas9은 유전자 편집 기술 중 하나로, DNA 서열을 정교하게 수정하는 기술입니다. 이 기술은 박테리아에서 발견된 자연적인 면역 체계를 모방하여 개발되었습니다.
CRISPR-Cas9 기술은 크게 세 단계로 이루어집니다. 첫째, 특정 유전자를 선택하여 수정하고자 하는 DNA 서열을 찾기 위해 '가이드 RNA'라는 작은 RNA 분자를 디자인합니다. 이 가이드 RNA는 수정하고자 하는 유전자가 있는 위치에 맞게 정확하게 결합하며, 이후 Cas9 효소와 함께 DNA 분자에 접근합니다.
둘째, Cas9 효소는 가이드 RNA와 결합한 DNA 서열을 인식하여 그곳에 단절을 일으키고, 이후 DNA 서열을 수정합니다. 수정된 DNA 서열은 다시 셀이 수리하는 과정을 거치며, 유전자가 원하는 대로 수정될 수 있습니다.
셋째, 수정된 유전자가 원하는 대로 작동하는지 확인하고, 이를 바탕으로 유전자의 기능을 연구하거나, 유전적 질병을 예방하거나 치료하는 등의 의료적 용도로 사용할 수 있습니다.
CRISPR-Cas9 기술은 유전자 수정 분야에서 빠르게 발전하고 있으며, 유전자 치료, 유전자 조절, 유전체 역학 연구 등 다양한 분야에서 활용이 예상됩니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
CRISPR-Cas9는 유전자 편집 기술 중 하나로서, 현재까지 가장 많이 사용되고 있는 기술 중 하나입니다. 이 기술은 세포나 생물체의 유전자를 특정 부분에서 잘라내고, 새로운 DNA 염기서열을 삽입하거나 기존의 유전자를 수정할 수 있도록 합니다.
CRISPR은 Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats(군집적으로 나타나는 정기적 짧은 회문 반복 구간)의 약자로, 박테리아나 아치아에 존재하는 염기서열 중 하나입니다. 이 구간은 박테리아나 아치아가 바이러스와 같은 외부 생물체의 침입을 방어하기 위해 사용하는 유전자 방어체계입니다.
Cas9는 CRISPR 구간과 함께 발견된 엔도뉴클라아제로, 이 엔도뉴클라아제는 DNA를 자르는 작용을 합니다. CRISPR-Cas9 기술에서는 이 Cas9 효소를 사용하여, 특정한 유전자 부위를 선택적으로 자를 수 있습니다. 자른 DNA 부위는 인체 세포 내에서 자연적인 DNA 수리 프로세스에 따라 새로운 DNA 염기서열을 삽입하거나 기존의 유전자를 수정할 수 있습니다.
안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
크리스퍼 가위라고도 불리는 물질인데, 우리몸안에서는 효소로 작용합니다.원하는 구간의 유전자를 끊어내는 작업을 합니다.
감사합니다.
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.
현재 CRISPR과 같은 유전자 편집 기술은 살아있는 사람의 지능을 직접적으로 향상시킬 만큼 충분히 발전되지 않았습니다. 지능은 환경적 요인뿐만 아니라 많은 유전자의 영향을 받는 복잡한 특성입니다. 지능과 관련된 일부 유전자가 확인되었지만 인지 능력을 측정할 수 있게 증가시키는 방식으로 이러한 유전자를 표적으로 삼고 조작하는 것은 아직 불가능합니다.