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15.1: 유전 공학이란 무엇인가?
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Biology

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유전 공학이란 무엇인가?
 
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15.1: 유전 공학이란 무엇인가?

개요

유전 공학은 새롭고 바람직한 특성을 도입하기 위해 유기체의 DNA를 수정하는 과정입니다. 박테리아에서 식물과 동물에 이르기까지 많은 유기체는 학문적, 의학, 농업 및 산업 목적으로 유전자 변형되었습니다. 유전 공학은 명확한 이점을 가지고 있지만, 윤리적 관심사는 인간과 우리의 식량 공급을 수정을 둘러싸고 있습니다.

과학자들은 유기체의 게놈을 의도적으로 수정할 수 있습니다.

유전 공학은 DNA에 의해 정보를 인코딩하는 방법인 유전 코드가 가능하고 DNA의 구조는 모든 생명체 사이에서 보편적입니다. 그 결과, 유기체의 유전 코드가 여러 가지 방법으로 수정될 수 있다.

상기 뉴클레오티드 서열은 CRISPR/Cas9 시스템과 같은 기술을 이용하여 선택적으로 편집될 수 있다. "분자 가위"로 알려진 CRISPR/Cas9 시스템은 유전 정보 편집을 위해 공동 선택된 타고난 대핵 면역 반응입니다.

유전자는 또한 유전자 표적화에게 불린 프로세스를 통해 "녹아웃"을 만들기 위하여 유기체에서 제거될 수 있습니다, 또는 "knockin"를 만들기 위하여 소개될 수 있습니다. 이 방법은 동종 재조합에 의존합니다 - 유사한 순서를 가진 확장된 지역을 공유하는 DNA 분자 사이 유전 교류 - 내인성 유전자를 수정하기 위하여.

과학자들은 또한 한 유기체의 유전자를 다른 유기체의 게놈으로 삽입하여 형질 전환 유기체의 결과로 생성할 수 있습니다. 일반적으로, 다른 소스에서 결합 된 DNA는 재조합 DNA라고합니다. DNA가 유전자 변형 유기체 또는 GMO로 간주된다는 것을 수신하는 유기체.

유전 공학은 인간의 건강과 웰빙에 영향을 미칩니다.

게놈 편집은 과학 연구, 농업, 산업 및 의학에 큰 영향을 미쳤습니다. 분자 생물학 연구는 종종 유전자 기능과 표현을 연구하기 위해 박테리아와 바이러스에 있는 유전자- 외국 유전자- 전균유전자를 삽입합니다. 박테리아는 유전자 조작된 최초의 유기체였습니다. 과학자들은 당뇨병을 가진 사람들에 의해 이용되는 합성 인슐린을 생성하기 위하여 인간적인 인슐린 유전자를 소개했습니다.

유전자 치료에게 불린 기술은 새로운 유전자가 그들의 세포 내의 표현될 수 있다 그래서 새로운 유전자가 사람에게 삽입될 수 있습니다. 유전자 치료는 일부 심각하고 그렇지 않으면 치료 할 수없는 유전 질환에 대한 치료 또는 치료를 제공합니다. 과학자들은 바이러스를 수정하여 세포에 새로운 유전자를 전달했습니다. 이러한 사용자 지정 바이러스는 병에 걸린 세포를 감염시키고 결함이 있는 유전자의 정확한 사본을 삽입하여 중증 결합 면역 결핍(SCID)과 같은 인간 질환을 치료할 수 있습니다.

많은 유전자 치료 치료가 수정 된 바이러스를 사용하지만 CRISPR / Cas9 시스템은 점점 더 인기있는 기술이되었습니다. CRISPR/Cas9 시스템은 CRISPR로 알려진 RNA 서열을 사용하여 DNA를 절단하여 "분자 가위"(Cas9)라고 불리는 효소를 게놈의 특정 부위에 지시합니다. 과학자들은 이 분자 도구를 사용하여 유전 물질을 추가, 제거 또는 변경합니다. CRISPR/Cas9는 두첸 근 이영양증, B형 간염, 백내장 및 심혈관 질환을 담당하는 유전자의 오류를 교정하기 위해 마우스 모델에서 사용되었습니다.

유전 공학은 질병에 대한 새로운 치료를 얻을 수 있지만, 그것은 또한 다른 실용적인 목적을 위해 사용할 수 있습니다. 트랜스제닉 염소는 산업용으로 우유에 거미 실크를 생산하는 것으로 개발되었습니다. 농업에서, 일부 식물 영양 함량 및 해충 저항 등의 특성을 개선 하기 위해 유전자 변형 되었습니다. 유전 공학에 있는 최근 그리고 미래 발전은 아마 인간의 건강과 복지 둘 다에 영향을 계속합니다.

유전 공학에 관한 윤리적 우려

유전 공학은 큰 잠재력을 가지고 있지만, 우리는 어디 선을 그릴 수 있습니까? 과학자와 사회는이 질문에 대답해야합니다. 인간 게놈 편집, 특히 생식선 세포에서, 주요 윤리적 관심사. 대부분의 유전자 치료는 체세포를 수정하므로 유전 적 변화는 개인에만 영향을 미칩니다. 그러나 사람의 생식선에 대한 변화는 자손에 의해 상속됩니다.

2018년, 한 과학자가 CRISPR로 유전자 변형된 최초의 아기를 만들었다고 주장하면서 세계를 충격에 빠뜨렸습니다. 그는 연구되지 않은 생식선 돌연변이를 도입하여 쌍둥이 아기 소녀가 HIV에 저항하도록 시도했습니다. 그의 행동은 과학자들과 대중이 이것이 인류에게 의미하는 바를 고민하면서 분노와 우려를 촉발시켰다. 이것이 소녀들의 건강, 미래의 자손 또는 인구에 어떤 영향을 미칠지는 불분명합니다.

또 다른 관심사는 식량 공급을 개선하기 위해 외국 유전 물질의 사용입니다. 식물은 가장 일반적인 유전자 변형 식품 소스, 와 함께 28 국가 성장 거의 4억 5천만 에이커의 GM 작물 전 세계적으로. 증가하는 세계 인구를 위한 식량 공급을 확보할 수 있는 엄청난 잠재력이 있지만, GMO 비평가들의 우려를 해결하기 위해서는 과학적으로 건전한 장기적인 연구가 필요합니다.


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