유전자 재조합 기술이 정확히 무엇인가요?
유전자 재조합 기술이 정확히 무엇이며, 유전자 재조합 기술이 미치는 긍정적인 영향과 부정적인 영향을 자세히 설명해 주시면 좋겠어요...
유전자 재조합 기술은 간단히 말해 한 생물의 DNA에서 유용한 유전자를 분리하여 다른 생물의 DNA에 결합, 즉 재조합시키고 숙주 세포에서 발현시키는 기술을 말합니다.
이를 긍정적으로 본다면 의학적인 약품이나 치료법의 개발이 가능하고, 해충이나 질병에 강한 작물을 개발하여 식량 생산성을 높이고 농약을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 오염 물질을 분해하는 미생물 개발 등을 통해 환경 정화에도 활용할 수 있습니다.
하지만 유전자 재조합 기술로 만들어진 GMO 식품 섭취에 대한 장기적인 안전성과 알레르기 유발 가능성 논란이 있고, 재조합된 유전자가 야생종으로 전이되어 생태계를 교란하거나 슈퍼 잡초를 만들 우려가 있습니다.
안녕하세요.
질문해주신 유전자 재조합 기술은 여러 생물체에서 유래한 DNA 조각을 인위적으로 절단·결합하여 새로운 유전자 조합을 만들고, 그 조합을 세포나 생물체에 도입해 원하는 형질을 발현하게 하는 일련의 분자생물학적 기법을 말합니다. 즉 DNA라는 설계도를 잘라 붙여서 새로운 기능을 가진 유전적 설계도를 만든다’고 이해하시면 됩니다. 전통적으로 사용되던 요소로는 제한효소, DNA 연결효소와 주로 플라스미드 형태로 DNA를 운반해 넣는 운반체아 벡터, 숙주 세포에의 전달·증폭 기술이 있고, 최근에는 CRISPR-Cas 계열 같은 정교한 유전자 편집 기술이 널리 쓰입니다.
유전자 재조합 기술의 전형적 절차는 대략 이렇습니다. 먼저 목적 유전자를 선택·증폭하는 PCR을 하고, 적절한 절단·연결 부위를 만들어 벡터에 삽입한 뒤, 그 벡터를 숙주 세포로 넣어 단백질을 발현시키거나, 숙주 유전체의 특정 위치에 도입해 형질을 바꾸는 방식입니다. 그 뒤에는 통제된 조건에서 발현, 선별,검증을 수행합니다.
긍정적 영향으로는 유전자 재조합을 통해 사람이 만든 단백질 의약품, 백신, 항체치료제 등을 대량으로 정밀하게 생산할 수 있게 되었습니다. 또한 유전자 치료와 CAR-T 같은 세포치료는 난치성 질환에 획기적인 치료법을 제공합니다.
연구 도구로서의 가치로는 특정 유전자를 끄거나 넣어 기능을 규명하는 일이 가능해졌고, 유전자 변형 마우스·초파리 등의 모델 생명체를 통해 질병 기전 연구와 신약 타깃 발굴이 빨라졌습니다. 감사합니다.
요약: 유전자(DNA)를 원하는 형태로 조작하는 기술. 생물은 원하는 형태로 개량할 수 있으나, 향후 어떤 문제가 발생할지 예측하기 어려움.
유전자 재조합 기술은 흔히 유전자 가위로 불리는 CRISPR를 비롯한 다양한 기술을 활용해 유전자, 즉 DNA를 직접 조작하는 것을 의미합니다.
간단한 예로 초록 형광색 단백질을 만드는 유전자를 쥐의 털을 형성하는 유전자에 넣으면 초록 형광색 털을 지닌 쥐를 만들 수 있을 겁니다(단순화한 예시입니다). 동일한 방법을 통해 질병과 관련된 유전자가 어디에 영향을 주는지도 확인할 수 있습니다.
농업 생산성 증진을 위해 이뤄졌던 육종은 시간과 노력이 많이 필요했으나, 유전자 재조합을 활용하면 병충해에 강하고 수확량을 늘린 작물을 확보하는데 그리 어렵지 않습니다. 이는 실제로 GMO또는 LMO 라는 이름이 붙어 실생활에서도 쉽게 볼 수 있습니다.
아직 거의 상용화되지 못한 상태지만, 사람에게서 발병하는 유전병의 치료에 활용된 적도 있습니다.
다만 유전자 재조합을 통해 확보될 수 있는 대부분의 결과는 자연적으로 확보되거나 확인된 적이 없는 것들이기에 향후 어떠한 부작용이 발생될지 예측할 수 없다는 문제가 있습니다. 많은 기관에서 GMO 식품에 대해 보수적인 기준을 세우는 것도 비슷한 이유에 의한 것입니다. 또한, 해당 기술이 인간에게 직접 적용될 경우 원하는 형태의 인간을 만드는 일과 같이 다양한 윤리적 문제가 발생할 수 있습니다.
답변을 읽어주셔서 감사합니다.
유전자 재조합 기술은 특정 생물의 유전자 중 원하는 유전자만을 분리하여 다른 생물의 유전자에 인위적으로 결합시키는 기술이며, 이는 특정 유전자의 기능을 연구하거나 유용한 단백질을 생산하는 데 사용됩니다. 긍정적인 영향으로는 인슐린 같은 의약품 생산, 병충해에 강한 작물 개발을 통한 식량 증대, 유전 질환 치료 연구 등이 있으며, 부정적인 영향으로는 예상치 못한 알레르기 유발 가능성, 생태계 교란의 위험성, 유전적 다양성 감소 우려, 그리고 인간의 생명 윤리 문제 등이 논의되고 있습니다.