인간과 유전자

목차

1. 유전자란 무엇인가?
① 유전자
② 유전자 개념의 발전
③ 유전자의 본체
④ 유전자와 염색체
⑤ 유전자DNA의 구조와 복제
⑥ 유전자의 작용

2. 유전자가 내 인생을 얼마나 결정 지을까
① 성격은 타고난다 : 다수의 유전자가 성격을 결정짓는다.
② 지능 :
③ 질병 :
대표적인 성격·지능·질병 유전자의 염색체별 분포
질병과 유전의 상호관계

3. 유전자 치료
① 싸이토카인 유전자를 이용한 면역 유전자 치료
② 약제감수성 유전자를 이용한 유전자 치료
③ 약제내성 유전자를 이용한 유전자 치료
④ 종양억제유전자의 형질도입 및 암유전자의 비활성화를 이용한 유전자 치료

본문내용

발생을 늦추거나 증상을 완화하는 길을 찾아 삶의 질을 높이는데 큰 도움이 될 것이다. 큰 도움의 시작으로, 유전자 치료가 시작되었다.
유전자 치료란 정상기능을 하는 유전자를 유전자 결함이 있는 환자의 세포 안에 주입시켜 유전자 결함을 교정하고, 세포에 새로운 유전적 기능을 제공하여 질병을 치료하는 것을 말한다. 이미 1999년 9월 2일 미국 오하이오 주립대학에서는 인류 역사상 최초의 유전자 치료를 실시했다. 20여년 동안 근육장애를 앓고 있는 환자에게 근육단백질 형성에 필요한 유전자를 주입하여 치료한 것이다. 선천적인 유전병은 치료가 불가능 하지만 이상이 있는 유전자를 교체함으로써 유전병을 치료하는 것이다.
치료 방법 : 1.정상 유전자를 추출하여 골수의 특정 부위로 운반하는 운반체에 삽입시킨다. 2.운반체를 환자에서 추출한 골수세포에 감염시킨다. 3.운반체가 환자의 골수 세포에 침입하여 정상 유전자가 비정상 유전자를 대체4.정상 유전자를 가진 골수 세포를 환자의 골수에 이식5.새 골수 세포가 분열, 정상 유전자가 작동하여 질병 치유됨
또다른 유전자치료 사례는 프랑스 파리있는 네케 어린이 병원에서 찾을 수 있다. 중증 합병형 면역 결핍증(SCID-X1) 이라는 희귀한 유전병에 걸려 태어나자마자 완전히 멸균된 유리 통에서 살아야 했던 두 프랑스 어린이를 유전자 요법으로 치료하여 정상인과 같이 살 수 있게 했다. 알랭 피셔 박사는 정상적인 면역 유전자를 바이러스를 통해 배양해 환자에서 채취한 세포에 넣어 환자에게 다시 주입하는 방법을 실시한 결과 3 개월 후에 완치되었다고 발표하였다.인체에 세균, 바이러스 등이 침입하면 정상인은 면역체계가 작동하여 혈액 속의 T세포가 이를 감지하여 침입자를 제거하는 K 세포등을 대량 생산하도록 신호를 보낸다.그러나 SCID-X1 환자는 유전자 결함으로 면역 체계를 작동시키지 못해 가벼운 감기나 상처등 가벼운 감염에도 사망하게 된다.유전자 지도를 통해서 알아낸, 질병을 일으키는 결함 유전자를 세포에서 제거하고 대신 수정 유전자를 주입해 질병을 치료할 수 있다.이는 질병을 일으키는 유전자를 모두 찾아 냄으로써 질병을 미리 예방할 수도 있다는 것이다.
불치병의 영역이라 여겨지던 암 역시 유전자 치료의 대상이다. 현재 암세포 전이를 촉진하는 ‘키데닌’ 이라는 유전자 발견한였으며, 키테닌을 감소시키는 방법을 이용하면 암 전이를 막을 수 있는 새 유전자 치료법을 개발하는데 연구가 진행되고 있다. 그 외에 암을 치료하는 방법들을 살펴보면,
① 싸이토카인 유전자를 이용한 면역 유전자 치료
암 세포는 면역반응을 억제하는 물질을 분비하여 숙주의 면역감지 체계를 벗어나 증식을 계속할수 있게 된다. 반대로 면역 유전자 치표는 인터루킨-2 (IIL-2)와 같은 싸이토카인을 이용하여 T림프구의 기능을 활성화시켜 암 세포가 면역체계 감시를 벗어나지 못하게 하여 암을 치료하고자 하는 전략이다. 그러나 전신적 면역 반응을 유도할 수는 있지만 실제로 면역 반응이 미약하여 보조자극 인자를 함께 이용하여 치료의 효과를 개선하고자 하는 연구들이 진행되고 있다.
② 약제감수성 유전자를 이용한 유전자 치료
특정 유전자를 암 세포에 주입하여 그 세포가 인체에 독성이 없는 전약제를 독성 대사물로 전환시켜 암 세포를 선택적으로 파괴하는 전략이다. 즉 정상 세포에는 해를 미치지 않고 유전자 형질이 도입된 세포만 죽이는 것이다.
③ 약제내성 유전자를 이용한 유전자 치료
항암제 치료 과정에서 골수억제가 주된 부작용으로서 암 치료의 주요 걸림돌이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 항암제에 대한 저항성을 갖게 하는 다약제 내성 유전자를 주입하여 골수를 보호하면서 암 세포를 죽이는 전략이다.
④ 종양억제유전자의 형질도입 및 암유전자의 비활성화를 이용한 유전자 치료
암 발생에 관여하는 유전자는 암유전자와 종양억제유전자로 대별할 수 있다. 그러므로 비정상적으로 활성화된 암 유전자를 억제하고 기능 소실을 나타내는 종양 억제 유전자를 정상으로 환원시켜 암을 치료하고자 하는 전략이다.
현재까지 유전자 치료에 의한 항암 치료 효과는 아직 미약하지만 유전자 전달 체계 등의 기술적인 발전과 아울러 유전자 치료의 효과를 극대화 할 수 있는 다른 병행 치료에 대한 연구가 성공적으로 이루어지면 21세기에는 유전자 치료가 암 치료의 보편적인 수단으로 자리매김 할 것이라 여겨진다.
게놈 프로젝트로 유전자 지도의 초안이 완성 되었지만, 포스트 게놈 프로젝트를 통해 그 초안을 완성하는 데까지도 많은 시간이 걸릴 것이다. 2020년에는 누구나 개인별 DNA 카드를 갖게 된다. DNA 염기서열 분석법을 개발해 노벨상을 탄 하버드대 월터 길버트 교수는 “그때가 되면 약국이나 병원에 가서 자신의 DNA 염기서열을 분석해 CD에 담고, 집에 와 컴퓨터로 이를 분석하게 될 것”이라고 말한다. 그렇게 함으로써 나중에 자신이 어떤 질병에 걸릴 가능성이 높은지 알아내고, 자신에게 맞는 예방과 치료법 그리고 약이 무엇인지 찾아 주문하게 될 것이라는 것이다. DNA칩은 말 그대로 인간의 유전정보인 DNA를 컴퓨터의 반도체 칩처럼 우표 크기의 판 위에 심어놓은 장치다.DNA칩에는 현미경 슬라이드 글래스와 같은 딱딱한 유리기판 위에 수많은 DNA 조각이 붙어 있다. 1994년 미국의 어피메트릭사가 처음 만든 이후 최근까지 다양한 종류의 DNA칩이 유수한 회사들에 의해 속속 개발되고 있다. 2010년에는 혈액 한 방울로 수천 가지 질병을 진단할 수 있는 DNA 칩과 단백질칩, 2020년에는 개인별 DNA 카드가 실용화될 전망이다. 현재 병원에서 DNA 테스트가 가능한 질병은 다운신드롬, 낭포성 섬유증 등 일부 유전병과 유방암, 에이즈에 국한돼 있을 뿐이다. 하지만 염기 서열 분석 기술의 획기적 향상으로 바이오칩의 전성시대가 열릴 것이다건강한 유전자로 바꿔치기 해 난치성 유전병을 고치는 유전자 치료는 아직 답보상태이지만, 유전자를 몸 속에 이식하는 기술이 확립되면서 2010년쯤에는 질병 치료에 이용될 것으로 보인다.
새로운 질병 치료에는 유전자에 대한 정보가 필수적인 만큼, 우리는 조금씩 더 관심을 갖고 유전자를 대해야 할 것이다.

키워드

인간과 유전자,   의학개론,   유전자 치료