유전자 공학

소개글

유전자 공학에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 원핵생물과 바이러스
1.1 Virus 의 유전자
1.2 Bacteria의 유전자

2. 유전자 조작
2.1 재조합 DNA의 작성
2.2 유전자 클로닝

3. 유전공학의 응용과 문제점

본문내용

것이면 사람 의 b전자 도서관이 됨.
③특정한 조직이나 기관에 관한 유전자만을 모아 놓으려 할 때는 cDNA(complementary DNA, 한가닥)유전자 도서관을 만듦.
㉠cDNA : mRNA(특정한 조직이나 기관에서 분리)에 역전사효 소를 처리하여 합성한 DNA
㉡합성된 cDNA(한가닥)→주형으로 두가닥 cDNA를 만든 다음 →vector에 삽입 ⇒ cDNA 도서관을 만듦.
④유전자 도서관에서 원하는 DNA를 찾을 때는 DNA 탐침(DNA plobe)을 사용
※DNA plobe
㉠찾고자하는 DNA에 상보적이면서 방사능을 띄는 한가닥 DNA 조각
㉡특정 유전자에 해당하는 mRNA를 이용하거나 원하는 DNA의 염기서열을 알 때는 유전자 합성기로 탐침을 합성할 수 있음.
㉢다른 생물체의 유전자를 탐침으로 이용할 수도 있음.
3. 유전자 공학의 응용과 문제점
※유전자 공학 또는 유전공학(genetic engineering) : 유전자조작 기법을 실용적으로 응용하는 분야
①유전자 클로닝 기술을 응용 : 유용한 단백질을 다량으로 생산
②품종의 개량
③유전자 치료
(1)유용물질 생산
①1977년, somatostatin(인체의 성장호르몬), 처음으로 성공한 유 전자공학
②1978년, insuline(당뇨병 치료약) 생산
③1980년, interferon(항암제), urolinase(혈전증 치료제) 개발
※interferon mRNA→역전사 효소 처리→cDNA 합성(주형)→두 가닥 DNA→대장균에 주입→대량생산
④최근에, 백신용 항원분자의 생산도 활발하게 연구되고 있음.
(특히, B형 간염 백신의 생산)
⑤1991년, KIST 유전공학 연구소에서, 사람의 유전자 (interleukin-6)를 담배에 도입(성공)
(2)품종개량
①육종(breeding) : 생물의 유전적 특성을 개양하는 것
②현행 육종 방법은 주로 같은 종 내의 교잡 → 유전자 재조합
③유전자 조작 기법에 의한 식물 육종 : 질소고정 능력, 각종 재 해에 대한 저항성, 특수 저장단백질 유전자 및 고광합성 능력 유전자 도입 ⇒ 새로운 품종의 개발이 시도
④제초제 저항성과 내충성 저항성 품종이 실용화 단계에 있음.
⑤Flavr-Savr : 유전자 조작에 의해 잘 익은 토마토를 수확하여 장기간 보존해도 쉽게 썩지 않고 맛과 향이 좋은 품종 개발
(3)유전자치료
①사람의 유전병은 3,000여 종 추정, 세계적으로 유전병을 가진 사람이 1억 5천 만명 이상.
※유전병 : 유전자에 결함이 있어서 필요한 물질을 생산하거나 과잉으로 생산 또는 생산하지 못함으로써 일어나는 질병.
②유전성 대사질환(페닐케톤뇨증, 알비니즘, 글리코겐증, 당뇨증 등), 유전병의 치료 → 식사요법과 효소보충 등의 방법이 시행 → 근본적인 해결방법은 아님. (병적 증상은 완화하지만 결함을 가진 유전자가 제거되는 것은 아니므로 그 유전병은 자손에게 유전되기 때문이다)
③따라서, 유전자 조작을 통한 유전자 수준에서의 치료가 시도되 고 있음.
④gene therapy(유전자 치료)의 원리
㉠유전병을 일으키는 유전자를 찾아서 그것을 정상적인 유전자 로 치환시키는 것.
㉡아직 실용화되어 있지 않음. 예로, 당뇨병의 원인이 되는 insuline의 유전자를 클론화할 수 있으나, 클론화한 유전자를 인슐린이 합성되는 랑게르한스 섬 조직세포에다 주입하여 유 전자발현을 하도록하는 방법이 아직은 개발되지 못하고 있음.
⑤의학분야에서 유전병을 진단, 범죄자 추적한 데도 유전자조작 기술이 이용됨(손톱에서 피의자의 혈액 채취→DNA 검사)
(4)유전자 공학의 문제점
①특정한 발암성 유전자를 클로닝한다는 점 → 악용될 소지가 있 음.
②예기치 못한 유해생물 → 생태계의 균형을 파괴할 우려도 있음.
③1970년대 중반부터 선진국에서는 "유전자 재조합 실험에 간한 지침"을 제정하여 연구를 규제하고 있음.
※간략한 유전학의 발달사※
1865. Mendel의 "식물잡종에 관한 연구"(유전법칙)
유전학의 아버지
1869. Miescher, 환자고름이 묻은 붕대에서 처음 DNA를 발견
1883. Galton, 우생학(eugenisc) 제창
1891. Henking, X염색체 발견
1900. Correns(독), De Vries(네) and Tchermark(오스트리아)
멘델 유전법칙 재발견
1902. McClung, X염색체가 성결정에 관여한다는 사실이 밝혀짐.
1902. Walter Sutton, 유전자가 염색체상에 있다는 가능성을 제시
1909. Gene이라고 불리기 시작
1917. Morgan, "유전자는 염색체 상에 선상으로 배열되어 있다"는 유전설을 발표 확고해짐
1919. Feulgen, 체세포와 생식세포의 DNA 함량 측정
1928. Griffith, 폐렴쌍구균을 사용한 흥미있는 실험을 행함. 죽은 S형균에 어떤 물질이 살아있는 R형균에 들어가서 R형균 (무독성)을 S형균(독성)으로 변화시켰다고 추측.
1941. Beadle and Tatum, 1유전자-1효소설을 발표
1944. Avery and McCarty, Griffith의 생각을 사실로 확인,
어떤 물질 → DNA
1951. McClintock, transposon 발견
1952. Hershey and Chase, DNA가 유전물질임을 확증짓는 계기 가 됨.
1953. Watson and Crick, DNA의 2중나선구조 밝힘.
1958, 유전자 기호 명명 규약법 제정
1958. Meselson and Stahl, DNA의 반보존적 복제를 실험적으로 증명.
1961. Jacob and Monod, 유전자발현조절을 lac operon설로 설명
1961. Nirenberg and Khorana, 유전암호해독
1977. somatostatin(인체성장호르몬), 유전자공학으로 대량생산에 성공
1978. insuline 유전자공학으로 대량생산에 성공
1980. interferon, urokinase, 유전자공학으로 대량생산에 성공
1991. KIST, 사람의 유전자(interleukin-6)을 담배에 도입 성공

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유전자,   유전자공학,   공학,   유전자 공학,   생물학