2021. 7. 8. 18:25ㆍ지식인/과학,우주
인류의 종말은 유전자 가위로부터 올 것이라고 하는 전문가들의 보고들이 있습니다. 인류에 유익하면서도 위험한 유전자 기술은 좋게든 나쁘게든 세상을 변화시키고 있습니다. 과학자들은 끊임없이 DNA를 수정해 변화를 유발하는 것에 깊은 호감을 가지고 있습니다.
여전히 유전자 편집은 많은 윤리적 논란에 있지만, 최근 첨단 유전자 편집 기술이 유전자 실험의 새로운 길을 열었습니다. 암을 치료하는데 도움이 되기도 한 DNA 변경은 유전적 질환을 치료하는데 사용될 수도 있습니다. 이같이 이미 여러 질병치료에 활용되고 있는 유전자 변형 기술은 과학의 혁신적인 영감으로 신의 영역에 도전하고 있습니다. 자세히 보기 ☞ 코로나 대처를 잘 못한 지도자는 누구?
유전자 변형 일부와 용도를 살펴봅니다.
유전자 변형 염소우유에서 항암제를 생산
뉴질랜드의 과학자들은 유전자 변형 염소를 만들었습니다. 폐와 결장 암을 치료하는데 사용될 약물 세툭시맙(cetuximab)을 얻기위해 특별히 염소의 유전자를 변형했습니다.
지금까지 암 치료약 세툭시맙(cetuximab)은 제조하는 과정이 복잡하고 비용이 많이 드는 공정이라 의료보험 적용을 받지 못할 시 매달 약 $ 13,000 정도 약값을 부담해야 하지만 앞으로는 새로 개발된 유전자 기술을 적용하여 생산할 때 의료 수가를 낮출 수 있으며 대량생산이 가능할 것입니다.
그동안 생쥐의 세포에서 소량생산되던 암 치료제는 유전자 변형 염소를 통해 대량생산할 수 있는 방법으로 염소의 유선 샘에서 다량의 단백질을 생산할 수 있기 때문에 생쥐에서 치료제를 얻는 것보다 훨씬 더 경제적입니다. 자세히 보기 ☞ 세계에서 가장 나이가 많은 나무는 몇살일까요?
살아있는 DNA 안에 데이터를 저장
컴퓨터를 통해 일을 하다보면 많은 양의 데이터 저장해야 합니다. 그럴 때 주로 사용되는 것이 하드디스크나 메모리 스틱 같은 전자 장치에 의존합니다. 우리 인체에도 그런 저장장치가 있음을 발견했습니다.
뉴욕의 과학자들은 유전자 편집을 사용하여 살아있는 DNA에 박테리아 정보를 저장하는 새로운 방법을 고안했습니다. 2021 년 콜롬비아 대학 연구원들은 살아있는 DNA (E. coli) 세포가 최대 72 비트의 데이터를 저장할 수 있음을 입증했습니다.
특정 유전자를 E. coli 세포에 삽입하고. 이 DNA는 놀랍게도 데이터 저장에 적합하며. 우리 몸의 생물학적 단백질은 방대한 양의 정보를 저장합니다. 과학자들은 DNA 한 가닥이 작은 소금 한 알 크기라고 한다면 10 편의 장편 영화를 담을 수 있다고 추정합니다. DNA 데이터 저장은 아직 초기 단계이지만 앞으로 DNA를 읽고 쓰는데 필요한 기술은 점점 더 강력해 질것이고 언젠가는 사용될 가능성이 있습니다. 자세히 보기 ☞ 윤리 논쟁이 되는 세계의 나이 많은 임산부들
뿔 없는 황소
DNA를 편집하여 뿔없는 황소를 만드는 방법을 찾았습니다. 농장에서는 황소가 뿔이 있으면 다른 동물에게 해를 끼치므로 물리적으로 뿔을 제거해야 합니다. 이 작업은 소에게도 고통이고 사람도 엄청 힘든 일입니다. 뿔이 없는 황소는 다른 동물에게 해를 끼칠 가능성이 적을 뿐만 아니라 운반하기 쉽고 먹이통에서 공간을 덜 차지합니다. 2016 년에 두 마리의 아기 황소가 유전적 변형으로 뿔이 없는 황소로 때어 났습니다. 성체가 되어서도 결코 뿔은 자라지 않을 것입니다. 자세히 보기 ☞ 바퀴벌레와 동거했던 호텔을 소개합니다.
젖소 털을 변경합니다
젖소는 높은 온도에 취약합니다. 높은 열에 의해 스트레스를 받으면 식욕이 떨어지며 젖을 적게 생산하고 임신율도 낮아집니다. 이 문제로 낙농업자들은 많은 돈을 들여 시설을 하고 젖소들을 관리합니다. 그러나 이제 뉴질랜드의 과학자들에 의해 해결책을 찾았습니다. 그들은 유전자 편집 기술을 사용하여 젖소의 착색 유전자를 변경하여 젖소 털의 색을 바꾸고 있습니다. 일반 젖소의 어둡고 열 흡수성 모발을 밝게 만들어 새로 태어난 송아지는 밝은 은색 털로 덮여 있습니다. 이 송아지는 고온에 더 탄력적인 열대 소의 DNA를 사용하여 개선했습니다.
자세히 보기 ☞ 세상을 바꾼 최악의 전염병
과체중 치료
현대인의 비만은 질병수준입니다 그러나 유전자 변형 기술을 통해 말끔히 치료가 가능할 수 있다고 말합니다. 하버드 대학의 과학자들은 2020 년 8 월 과체중 생쥐의 체중 증가를 막는 새로운 방법을 공개했습니다. 유전자 편집을 사용하여 건강에 해로운 백색 지방 세포를 에너지를 소모하는 갈색 지방 세포로 변환하는 것입니다. 과다한 백색 지방은 당뇨병으로 이어질 수 있지만, 갈색 지방 세포는 건강한 몸을 지킵니다.
과학자들은 백색 지방을 유 전적으로 변경하여 건강한 갈색 지방의 특성을 부여했습니다. 12 주 동안의 연구에서 흰 지방 세포를 가진 쥐의 무게는 늘은 반면 유전자 편집 쥐는 체중 변동의 거의 없음을 발견했습니다. 인간에게 실행하려면 연구가 더 돼야 하지만 언젠가는 비만 치료로 개발될 수 있다고 예측합니다. 자세히 보기 ☞ 코로나 바이러스 돌연변이
유전자 변형으로 난청치료
2019 년 하버드의 과 대학과 보스턴 아동 병원의 연구자들은 청력을 잃은 생쥐의 치료법을 발표했습니다. 유전적 돌연변이로 진행성 청력상실로 난청을 유발합니다. 유전적 청력 손실은 DNA의 사소한 변화로 인해 발생합니다. 과학자들은 생물학적 기술을 사용하여 유전자를 손상시키는 결함 있는 유전자를 찾아 부작용 없이 치료하였습니다. 이 방법은 인간에게 실행하기 위해서는 앞으로 많은 연구가 아직 남아 있습니다. 좀더 자세히 보기 ☞ 역사상 최악의 전염병 20 가지
살인 나방은 종족을 줄일 것입니다
암컷 다이아몬드 나방에 의해 농작물에 막대한 피해를 입었던 뉴욕주는 2020 년 1 월, 나방 수를 억제하기 위해 유전자 변형 (GM) 수컷 나방 떼를 방출했습니다. 암컷 다이아몬드 나방 유충은 케일, 양배추, 유지 종자 평지 등 다양한 식물들을 먹어치웁니다. 그들의 거침없는 식욕은 매년 50 억 달러의 농장물 피해를 만들므로 살충제를 사용했지만 그들의 저항력을 따라잡을 수 없었습니다. 생명 공학 회사인 Oxitec은 이 나방의 유충을 없애기 위해 유전자 변형 나방을 개발했습니다. 이것은 젊은 암컷이 농작물에 피해를 주기 전에 죽게 되며. 반면에 젊은 수컷은 다른 야생 암컷과 교미하여 살인 유전자를 애벌레에게 물려줄 것입니다. 그리고 해마다 그 수는 줄 것입니다. 자세히 보기 ☞ 미국 역대 최악의 대통령이라고 평가 받는 지도자는?
유전자 편집으로 슈퍼 박테리아와 대항
현대인들이 항생제 남용 문제는 어제오늘 일이 아닙니다. 또한 항생제 내성으로 슈퍼 버그에 대한 위기는 전 세계적인 문제입니다. 불과 수십 년 전만 해도 페니실린으로 쉽게 치료할 수 있었던 병원체가 항생제에 대한 내성을 높이고 있습니다. 과학자들은 더 강력한 페니실린제가 출시되지 않는다면 2050년까지 매년 천만명 이상이 슈퍼박테리아에 의해 사망할 수 있다고 경고했습니다.
그러나 맨체스터 대학의 연구원들은 유전자 편집을 사용하여 항생제를 생산하는 새로운 방법을 발견했습니다. 여러 첨단 생물학적 기술 통해 말로 노 마이신이라는 특이한 유형의 항생제를 생산했습니다. 이 새로운 기술에 의해 항생제 내성을 가진 병원체인 강한 슈퍼박테리아를 대항하는 새로운 항생제 개발에 들어갔습니다.
7대 불가사의
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