[생명공학, 생명공학기술] 생명공학 정리(생명공학의 정의와 특징 및 생명공학 산업)

소개글

[생명공학, 생명공학기술] 생명공학 정리(생명공학의 정의와 특징 및 생명공학 산업)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 생명공학 기술의 정의

2. DNA 복제과정

3. 유전암호의 특징

4. 단백질 합성

5. 제한효소

6. 유전자 운반체

7. 유전자 클로닝

8. 생명공학의 제약산업

9. 생명공학의 식품산업

10. 환경생명 공학

11. 농업생명 공학

12. 인간지놈 연구

13. 형질전환 동물

14. 형질전환 식물

15. 맺음말

본문내용

간을 인간에 이식하고자 하는 시도는 한 번도 성공한 적이 없었다. 더욱이 이식할 장기를 구할 때까지 임시로 돼지의 간을 이식한 경우마저도 실패하였다. 그러나 1993년 인간의 유전자를 가진 암퇘지 "아스트리드"가 태어났고, 이것을 이용한 장기이식 시도가 연구 중이다. 비록 이종 간의 장기이식이 아직까지 성공하지 못하였으나 이와 같은 형질전환 동물을 이용함으로써 인간의 면역체계를 속여 거부반응을 줄일 수 있을지도 모른다.
14. 형질전환 식물
우리가 살고 있는 지구의 인구는 폭발적으로 증가하고 있으며 도시화에 따라 농경지는 점차 줄어들고 있다. 또 비료와 농약이 부족해지면서 그 값이 상승하고 있을 뿐만 아니라 병해충이 극심해지고 있어서 절대 생산량이 감소하고 있다. 이러한 문제의 해결을 위해서는 생산성이 높은 작물종의 개발과 함께 병충해에 내성을 지니는 작물의 개발이 절실하게 요구되고 있다.
인류가 먹는 식량의 93% 정도는 30여종의 작물에서 얻어지고 있다. 유전공학 기술이 개발되기 전에는 작물의 개량이 육종학자들이 자연에서 우량한 형질을 지닌 개체를 선발하여 그들 사이의 교잡을 통해 우량형질을 나타내는 돌연변이체를 선발함으로써 이루어져 왔다. 지난 수십 년 동안 육종학자들은 많은 노력과 시간을 들여 작물의 개량을 추진하여 왔으며 현재는 이러한 시간이 많이 드는 육종 프로그램이 유전공학적 방법에 의해 효율적으로 개선되고 있다. 유전공학자들은 유전공학적 기술을 이용하여 작물의 광합성 효율증진, 비료를 덜 쓰는 작물의 개발, 종자, 곡식, 채소 등의 질적 향상, 해충, 염분, 건조 및 고온에 내성을 지니는 작물의 개발 등을 추진하고 있다.
식물 생명공학 연구의 주된 목적은 유용한 형질을 지닌 작물의 새로운 종을 만들어 내는 데 있다.이러한 유전공학적인 방법은 농부들이 식량자원을 생산하는 비용을 절감시켜 줄 수 있을 뿐만 아니라, 살충제나 비료에 의한 환경오염을 줄일 수 있는 일석이조의 효과가 있다.
1) 해충 저항성 형질전환 식물
해충에 의한 농작물의 피해는 전세계적으로 매우 심각하며 이를 방제하기 위하여 살충제를 살포해 왔으나 살충제는 인체에 해로울 뿐만 아니라 많은 이로운 다른 동물에도 피해를 입히게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 두 가지 전략이 이용되고 있다. 하나는 해충에 독성을 나타내는 물질을 만드는 유전자를 식물에 도입하는 방법으로, 박테리아가 만드는 독성물질 중 포유류에는 해가 전혀 없고 다른 동물에는 치명적인 독성물질을 만드는 유전자를 이용하는 것이다. 이미 Bt라고 이름지어진 해충에 독성을 나타내는 유전자가 라는 박테리아로부터 얻게 되었다. 이 유전자를 이용하여 토마토, 목화, 옥수수 등을 형질전환시킨 결과 형질전환된 식물체가 해충의 애벌레나 진딧물 등에 저항성을 나타낸다는 사실이 밝혀졌다. 다른 하나는 여러 가지 해충에 대해 효과적으로 작용하는 단백질 분해효소 억제물질을 이용하는 것으로, 해충이 이 물질을 먹게 되면 먹이를 소화시킬 수 없게 하여 결국에는 죽게 하는 방법이다.
2) 바이러스 저항성 식물
형질전환 기술을 이용하여 바이러스에 저항성을 지닌 토마토가 개발되었는데, 보통의 토마토는 바이러스에 감염되면 생장을 제대로 하지 못하지만 토마토에 감염되는 바이러스의 유전자 일부를 바이러스 벡터를 이용하여 식물체에 도입시켜 발현시키면 그 바이러스에 대한 저항성을 나타내어 활력 있게 자라게 된다. 현재 많은 연구실에서 담배, 감자, 오이, 벼, 목화 등의 식물에 바이러스에 대한 저항성 유전자를 도입하여 바이러스에 대해 내성을 지니는 식물을 개발하고 있다.
3) 제초제 저항성 식물
세계적으로 잡초로 인하여 매년 약 10% 정도의 작물 생산량이 감소되고 있으며, 이를 방제하기 위하여 매년 약 100억 달러가 100여 가지의 화학적 제초제(herbicide)에 소비되고 있다. 따라서 잡초방제를 위한 제초제 저항성 식물의 개발은 많은 농민들의 염원이었다. 제초제에 대한 저항성을 나타내는 유전자를 콩에 도입한 형질전환 콩이 이미 1996년부터 미국에서 시판되기 시작했으며 이러한 제초제 내성식물은 목화, 옥수수, 유채 등에서도 성공을 거두고 있다. 이 때 식물체에 외부 유전자를 도입하는 방법으로는 아그로박테리움을 이용한 유전자 도입방법 등이 있다.
4) 백신의 대량 생산
현재 사용되고 있는 백신의 대부분은 미생물을 이용하여 생산되고 있는데, 미생물을 이용한 백신의 생산에는 경비가 많이 들기 때문에 생산단가를 낮추기 위하여 식물체에서의 생산이 시도되고 있다. 그러나 식물을 이용할 경우 경비는 적게 들지만 정제과정이 어렵다는 단점이 있다. 최근에 와서 그러한 문제점은 유채의 종자와 지방입자를 많이 함유하고 있는 식물조직을 이용하면서 해결되어 가고 있다. 유채의 종자에는 지방입자를 40～50% 이상 함유하고 있으며, 이들 지방입자에는 올레오신이라는 단백질이 박혀 있다. 이 올레오신 단백질을 유전공학적으로 이용할 경우 우리가 원하는 단백질을 싼값으로 대량 생산할 수 있다.
5) 생분해성 플라스틱 생산 형질전환 식물의 개발
플라스틱은 자연에서 분해되지 않고, 소각할 때 다이옥신과 같은 인체에 해로운 유독성 물질이 발생된다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 자연에서 쉽게 분해될 수 있는 플라스틱의 생산이 요구되고 있다. 이미 식물 생명공학 분야에서는 박테리아의 유전자를 애기장대라는 식물에 도입하여 생분해되는 플라스틱 합성에 성공한 바 있다. 그러나 그것이 얼마나 생산의 효율성을 높일 수 있으며, 어떻게 상품가치가 있는 플라스틱의 분리, 정제기술을 개발하느냐 하는 것은 아직 과제로 남아 있다.
15. 맺음말
생명공학이란 생물체 등을 이용해서 우리에게 유용한 물질을 만드는 학문이란 것이다.
인슐린을 대량 생산해서 인간의 질병을 보다 싸고 쉽게 치료할 수 있고, 형질변환을 이용한 식량문제 해결 등 여러 가지 긍정적인 측면도 찾을 수 있었던가 하면, 인간유전자를 복제해서 복제인간을 만든다던가 복제군인을 만들 수도 있고 그런 잘못된 시도의 과정에서 괴물도 생성될 수 있겠다는 부정적 상상도 해보았다. 개인적으로는 긍정적 측면을 중시해서 크게 발전하였으면 한다.

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