(1) 인간 게놈 프로젝트의 목표

인간 게놈 프로젝트는 국제 연구 프로젝트이다. 미국 위주의 글로벌 협력을 통해 약 15 년 안에 인간 24 개 염색체의 게놈지도와 전체 길이 DNA 서열 분석을 완료하고 유전자를 식별하고 분석하는 것이 목표다. 미국, 영국, 일본, 독일, 프랑스, 중국이 참여한 국제 인간 게놈 프로젝트는 인류 문명사에서 가장 위대한 과학 혁신 중 하나이다. 그 핵심 내용은 인간 게놈의 모든 DNA 서열을 확정하여 인류가 자신의 가장 중요한 생물 정보를 전면적으로 이해할 수 있도록 하는 것이다. 중국은 1999 년 6 월 65438+9 월 1 에 공식적으로 이 프로젝트에 가입하여 1% 인간 게놈 (약 3000 만 염기베이스) 의 시퀀싱 임무를 맡았다.

(2) 인간 게놈의 연구 내용.

A. 유전지도 작성

유전지도는 연쇄지도라고도 하는데, 염색체에 있는 유전자나 DNA 마크의 상대적 위치와 유전적 거리를 가리킨다. 유전적 거리는 일반적으로 염색체 교환 시 유전자나 DNA 단편 분리 (cM) 빈도로 표현된다. 1 mmol 은 각 감수 분열의 재구성 빈도가 1% 임을 나타냅니다. 마찰값이 높을수록 두 점 사이의 거리가 멀어질수록 마찰값이 낮아지고 두 점 사이의 거리가 가까워집니다.

B. 물리지도 작성

물리지도는 DNA 서열에 있는 두 점 사이의 실제 거리로, 일반적으로 DNA 의 제한적인 내체효소 조각이나 복제된 DNA 조각이 질서 정연하게 배열되어 있다. 물리지도는 DNA 서열의 두 점 사이의 실제 거리를 반영하고, 유전지도는 이 두 점 사이의 연쇄관계를 반영한다. DNA 교환이 잦은 지역에서는 물리적으로 가까운 두 개의 유전자나 DNA 조각이 큰 유전적 거리를 가질 수 있지만, 물리적으로 멀리 떨어진 두 개의 유전자나 DNA 조각은 유전 과정에서 거의 교환되지 않아 가까운 유전적 거리를 가질 수 있다. (윌리엄 셰익스피어, DNA, DNA, DNA, DNA, DNA, DNA, DNA)

C.DNA 시퀀싱

인간 게놈 프로젝트는 인간 게놈의 전체 서열을 최종 확정할 것이다. 이 시퀀스 측정은 이전에 특정 관심 영역에 대해서만 DNA 시퀀스 분석을 수행한 작업과는 다릅니다. 더 효과적인 규모 시퀀싱이 필요하며 감지된 각 DNA 조각은 염색체 위치에 따라 정확하게 배열됩니다. 인간 게놈 DNA 서열의 염기서열의 전모를 얻을 수 있습니다.

D. 유전자 식별 및 분석

각 유전자를 식별하고 그 구조, 특징 및 기능을 연구하는 것은 인간 게놈 프로젝트의 또 다른 중요한 내용이다. 지나가다

인간 게놈의 모든 DNA 서열을 확인함으로써, 우리는 컴퓨터를 사용하여 두 개의 상호 보완적인 DNA 사슬에 분포된 가능한 모든 인코딩된 단백질의 유전자를 찾을 수 있다.

(3) 중국의 인간 게놈 연구.

중국은 강력한 생명과학 국가 중점 실험실을 건설하여 베이징과 상하이 인류게놈 연구센터를 설립했다. 인간 게놈을 연구하는 조건과 기초와 함께, 한 무리의 게놈 연구의 신기술이 도입되어 세워졌다. 우리나라 HGP 는 다민족 유전자 보존과 게놈 다양성 비교 연구에서 만족스러운 성과를 거두었으며 백혈병 식도암 간암 비인암 등 취약 유전자 연구에도 큰 진전을 이뤘다. 중국은 세계에서 인구가 가장 많은 나라로, 56 개 민족이 있으며, 질병 자원이 매우 풍부하다. 장기간의 사회 폐쇄로 인해 일부 지역에서는 극히 보기 드문 민족과 유전자 격리 집단이 형성되었다. 여러 세대의 대가족과 개체들은 전형적인 유전적 특성을 가지고 있으며 복제 관련 유전자의 귀중한 재료이다. 그러나 우리나라 HGP 연구는 시작이 늦었고 기초가 약하고 자금 투입이 부족해 안정적인 자질 청년력이 부족해 외국의 최근 몇 년 동안의 놀라운 발전 속도에 비해 우리나라의 HGP 연구가 훨씬 뒤쳐져 더 상승할 위험이 있다. 만약 우리가 이 유전자 전쟁에서 진지를 고수할 수 없다면, 우리는 2 1 세기의 경쟁에서 수동적인 위치에 있을 것이다. 우리는 유전자 진단과 유전자 치료의 힘을 자유롭게 적용할 수 없고, 우리는 생물의약품을 자유롭게 생산하고 개발할 수 없고, 우리는 다른 유전자 관련 산업의 발전을 자유롭게 추진할 수 없다.

중국 하이브리드 쌀 게놈 프로젝트 소개.

벼는 세계에서 가장 중요한 식량 작물 중 하나이며 세계 인구의 절반인 주요 식품이자 7000 년 역사를 지닌 중국 경제 문화 전통 역사의 중요한 구성 요소이다. 벼의 연간 생산액이 1000 억원을 넘는 것은 우리나라의 가장 중요한 관계국계 민생의 식량이다. 위안룽핑 원사의 잡교 벼는 중국과 동남아 국가의 벼 육종에 광범위한 영향을 미친다. "중국 잡교 벼 게놈 프로젝트" 프로젝트는 우리나라 주요 식량 품종인 벼와 벼를 유전적 배경으로 하는 잡교 벼를 연구 대상으로 한다. 농업에서의 의미는 인간 게놈 프로젝트가 인간 건강에 미치는 의미와 견줄 만하다.

벼의 전체 게놈 서열에 대한 분석을 통해 벼육성, 고산물, 질, 항병, 항역, 성숙과 관련된 대량의 유전 정보와 기능 유전자를 얻을 수 있다. 벼 품종 개량을 촉진하고, 양질의 고산물을 재배할 수 있는 더 좋은 신품종을 재배할 수 있다. 또한 밀, 옥수수 등 다른 중요한 작물 게놈의 관련 유전자를 이해하여 전체 곡물 작물의 기초와 응용 연구를 이끌어내는 데도 도움이 된다. 특허를 통해 우수한 종질 자원을 보호할 수 있어 농업의 지속 가능한 발전에 도움이 될 수 있다.

우리 모두 알고 있듯이, 위안룽핑 원사는 중국 벼 수컷 불임계의 가장 중요한 발명이자 창시자로, 전 세계적으로 벼의 아버지와 녹색혁명 선구자라는 명성을 누리고 있습니다. 이런 벼식물을 시퀀싱 분석의 진입점으로 선택하는 것은 정치, 과학, 경제 모두에서 긍정적인 의미를 갖는다. 슈퍼 잡교 벼 게놈의 연구는 공업 생산 관행과 밀접한 관련이 있다. 과학적으로는 국제 벼 게놈 연구에 대한 보충과 발전이다. 국가 임무에서는 중국이 진행하고 있는 벼 4 호 염색체 게놈 서열지도의 완성을 추진하고 도울 것이다.

중국의 잡교 벼는 세계에서 선두를 차지하고 있으며, 중국의 식량 안보와 농업의 지속 가능한 발전을 위한 중요한 자원 중 하나이다. 위안룽핑 원사 등이 재배한 슈퍼 잡교 벼는 중국의 자랑과 국보이다. 잡교 벼의 분자 유전 메커니즘을 연구하는 것은 생산 실천에서 제기된 문제이자 벼의 다산 품질의 유일한 길이다. 슈퍼 잡교 벼 게놈을 서열화하여 유전 비밀을 풀었다. 정보화를 통해 쌀 응용 연구 및 산업 발전을 촉진하다. 상응하는 특허 보호를 신청하여 지속 가능한 발전을 위한 토대를 마련하다. 우리 학과를 국제적 최전방으로 밀어붙이다.

중국 잡교 벼 게놈 프로젝트는 벼 게놈 시퀀싱을 바탕으로 벼 비교 유전체학과 기능 유전체학 방면의 연구에 중점을 두고 있으며, 우리나라가 자주지적 재산권을 가지고 있는 중요한 기능 유전자를 탐구하고 응용하는 데 중점을 두고 있다. 위안룽핑 원사가 낳은 수퍼 잡교 벼인 양우배 9 개 친본배 64S 와 93 1 1 의 전체 게놈 서열 틀을 측정했다. Peishou 64S 는 광 윈 민트 핵 무균 품종입니다. 그것의 게놈에는 벼와 벼, 오이벼가 포함되어 있는데, 잡교 벼의 모본이다. 93 1 1 은 전형적인 인디카 벼 품종으로 부본으로 쓰인다.

벼 게놈 서열은 인간 게놈 서열과 마찬가지로 벼의 유전적 변이, 발육, 진화를 연구하는 기초이다. 특히 농작물로서 다산, 질, 맛있는 품종을 재배하는 기초이다. 그 의미는 말할 필요도 없이, 이것이 세상에 세 가지' 벼 게놈 프로젝트' 가 있는 이유이다.

(1)1992-/Kloc-0

(2)2000 년 4 월 맹산도는 벼의' 작업틀 지도' 를 발표했다.

③2006 54 38+0 년 2 월, 또 다른 회사 선정달도 쌀의' 작업틀 지도' 완성을 발표했다.

중국의 잡교 벼' 작업틀 지도' 는 전 세계 벼 연구와 육종에 대한 정보를 제공하고 벼 게놈과 기타 작물 게놈의 연구를 촉진할 예정이다. 잡교 벼와 그 친본게놈에 대한 연구는 우리나라 잡교 벼 생산의 실제를 겨냥할 수 있을 뿐만 아니라 국제 벼 게놈 프로젝트의 부족도 보완할 수 있다.

200 1 년 9 월, 우리는 국제 선진 중국 잡교 벼 (벼) 게놈' 작업틀 지도' 와 데이터베이스를 완성하고 전 세계적으로 무료로 이용할 수 있도록 데이터를 발표할 예정이다.

조립 및 데이터 분석 결과에 따르면 우리나라 잡교 벼 게놈' 작업 틀도' 와 데이터베이스가 국제 선두에 있는 것은 세계 일류 프로젝트 (1% 프로젝트) 를 따르는 것에서 세계 일류 연구를 독립적으로 진행하는 것에 이르는 도약을 상징한다.

체세포 복제 기술

복제는 영어 클론의 음역이며 무성 번식을 의미한다. 세포나 분자가 복제와 증강을 통해 같은 세포나 분자 그룹으로 변하는 것은 생물학적 과정과 특징이다. 식물 번식에는 개체 수준의 복제가 보편적으로 존재하고 있으며, 농업에서 광범위하게 사용되는 절단 접붙이의 후손은 모두 복제이다. 식물 세포를 사용하여 세포 수준에서 나무와 꽃을 복제하고 과일과 채소를 얇게 만드는 것도 흔하다. 유전자를 접합하여 표현을 복제하고 분자 수준에서 복제하는 것은 훨씬 복잡하고 어렵다.

1950 년대에 과학자들은 올챙이 소장의 가죽 핵을 이용해 핵을 제거하지 않은 발톱 두꺼비 세포에 이식하여 분화된 체핵의 전능성을 증명했다. 하지만 포유류에서는 이 기술이 결코 성공하지 못했습니다.

1980 년대에 사람들은 배아 세포로 포유류를 복제하는 것으로 바뀌었다. 먼저, 초기 배아 세포의 분열구를 분리하여 여러 개의 동일한 유전자를 가진 난자가 되어 한 품종에서 같은 유전자를 가진 자손을 번식시킵니다. 1986 년에 영국 과학자들은 배아 세포로 양 한 마리를 복제했다. 1980 년대 중반 이후 중국 과학자들은 배아세포에서 쥐, 염소, 토끼, 돼지, 소를 복제하는 데 성공했다. 영국의 복제 양이 회오리 바람처럼 세계 여론을 휘저었을 때, 미국 과학자들은 지난해 배아 세포에서 인류의 가까운 친척 두 명을 성공적으로 복제했다고 발표했다.

그러나이 모든 영광은 영국 과학자들이 체세포 복제를 사용하는 양과 비교할 수 없습니다.

이 비범한 양은 그의 창조자가 도리의 이름을 따서 지은 것으로, 도리는 인기 있는 영국 시골 가수이다. 그것의 생활 경험은 확실히 전례가 없는 것이다. 그것에는 3 명의 어머니가 있다, 그러나 아무 아버지도 없다. 그것의 배아 발육과 출생 과정은 모두 로레인 연구소의 윌모트 그룹에 의해 통제된다. 그들은 먼저 약으로 암양 A 배란을 유도한 다음, 수정란이 없는 염색체를 모두 빨아들여 활성은 있지만 유전물질이 없는' 달걀 껍질' 으로 만들었다. 그런 다음 6 세의 양 암양 B 의 유방에서 일반 세포를 꺼내어 전류 자극을 통해 유방 세포의 핵을' 달걀껍질' 과 결합하여 새로운 유전 물질을 함유한 난세포를 형성한다. 이 난세포는 시험관에서 배아로 발육한 후 이식되었다. 1996 년 7 월, 도리는 과학자에 대한 불안으로 이 세상에 왔다. 흥미롭게도, 지금까지이 순진한 "미스 초점" 은 괜찮습니다. 세 마리의 암양은 모두 그녀를 낳았지만, 그녀에게 핵을 제공하는 6 살 암양 B 만이 그녀의 진정한' 생모' 이다. 도리는 모든 DNA 유전자를 물려받았다. 즉 도리는 암양 B 의 100% 복제품이다.

도리의 탄생은 생명공학기술이 금세기 말 화려한 정지를 상징하며, 이 2 1 세기 사람들이 만장일치로 기대하고 중시하는 기술에 큰 고음을 긋고 있다. 복제 기술이 성숙되면 어떤 포유류 체세포도 복제용 기증자 물질이 될 수 있다는 것을 의미한다. (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 복제, 복제, 복제, 복제, 복제, 복제) 성인 인체에는 약 400 억 개의 세포가 있는 것으로 추산됩니다. 참고로, 고기 한 조각에 얼마나 많은 세포가 들어 있는지 생각해 보세요. 이것은 거의 무궁무진하다. 복제의 가장 큰 장점은 부모의 모든 성격을 100% 복제할 수 있다는 것이다. 따라서 복제 기술은 기초의학, 의약, 축산업 생산 분야의 까다로운 문제를 해결하기 위해 지구의 생물다양성을 보호하는 독특한 길을 열었다.

인간의 건강을 삼키는 많은 고질병은 험상궂은 얼굴만 드러나고 신비로운 인생 경험을 감추기 때문에 오래도록 발작할 수 없다. (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 건강명언) 과학자들은 체세포 중 질병과 관련될 수 있는' 의심' 유전자를 실험동물의 유전자에 도입한 다음 유전자 변형 실험동물들을 복제한다고 구상했다. 인간과 동물의 질병 발병 메커니즘에는 많은 유사점이 있기 때문에, 입력된 혐의 유전자가 동물에게 병에 걸리면 그 유전자가 주범이라는 것을 증명하고, 그렇지 않으면 혐의를 배제한다. 이런 식으로 인간은 질병의 사악한 발톱을 자르는 칼을 찾을 수 있다.

혈액에서 추출한 단백질류의 가격이 비싸고 일부 혈액제품에 에이즈, B 형 간염 등의 바이러스가 들어 있을 경우, 사람들은 이 약을 사용할 때 의심을 품거나 두려움을 느낄 수 있다. 특별한 약용 가치를 지닌 유전자 동물을 대량으로 복제한다면, 그러한 동물의 혈액과 유즙으로 특수한 효능이 있는 단백질 약물을 생산할 수 있다. 꽃을 빌려 부처님을 바치다' 는 효율을 높일 뿐만 아니라, 근심 걱정 없이 잘 수 있다.

우량 품종을 육성하기 위해서는 여러 세대의 잡교 선택이 필요하며, 변이와 퇴화는 종종 품질의 안정을 위협하여 연구원들이 몇 년 동안의 노력을 포기하고 전공을 포기하게 한다. 체세포 복제 기술을 이용하여 이번 세기의 난제는 순조롭게 풀릴 것이다. 예를 들어, 고수익 젖소 한 마리를 제물로 사용하면 열 마리, 백 마리, 천 마리, 만 마리의 똑같이 높은 젖소를 복제할 수 있다. 물론, 이것은 사육조건이 공급체와 대략 같음을 보장해야 한다. "좋은 말이 있으면 풀을 먹지 않는다" 는 것은 그곳에서 통하지 않는다.

매년 어떤 종들은 우리 행성의 영원한 나그네가 된다. 판다, 금실원숭이 ... 멸종 위기에 처한 종의 나지막한 흐느낌과 고독한 그림자가 줄곧 세상의 신경을 흔들고 있다. 복제 기술은 희귀 동물의 자손과 손주들에게 복음을 가져왔고, 인류가 지구의 생물 다양성을 보호할 수 있는 기술적 가능성을 제공했다.

현재 복제 기술의 매력적인 전망은 빙산의 일각에 불과하다. 현재, 같은 동물의 체세포 복제에 대한 반복적인 실험은 개선되어야 하며, 그 응용은 단번에 이루어지지 않을 것이다. 다양한 종류의 동물을 복제하는 것은 미래에 더 대담하고 더 중요한 연구 방향이 될 것이다. 예를 들어, 양의 체핵은 소의 난세포와 뒤섞여 이 재구성된 배아를 말의 자궁에 이식하여 임신을 한다. 하지만 아직 해결되지 않은 많은 이론과 기술 문제가 과학자들이 탐구하기를 기다리고 있다.

하지만 동시에 많은 과학기술과 마찬가지로 복제 기술도 양날의 검이라는 것을 알 수 있다. 이론적으로 포유류 양이 복제될 수 있기 때문에 인간을 복제하는 것은 큰 장애물이 되지 않을 것이기 때문이다. 사람들은 지금 복제 양이 도착했다고 생각하는데, 복제가 우리에게서 멀리 떨어져 있을 수 있을까? (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 복제명언)

복제인의 출현은 인간 사회의 정치, 종교, 법률, 윤리도덕에 도전할 수 있으며, 인간 사회의 생활방식, 가족 구조, 결혼 패턴에 예측할 수 없는 영향을 미칠 수 있다. 이에 따라 세계 각국은 복제인을 환영받지 못하는 사람으로 선언하고 복제인 연구를 위해 넘을 수 없는 지뢰밭을 설치했다.

빌 클린턴 미국 대통령은 연방 정부가 정부 자금으로 사람을 복제하는 것을 금지하고 복제 기술 돌파의 윤리적 영향을 검토하기 위한 특별팀을 구성하라고 명령했다.

바티칸의 「로마 관찰자」지는 이렇게 호소합니다. "인간은 실험실이 아니라 인간으로 태어날 권리가 있다. 인류에 대항하는 어떤 방법도 받아들일 수 없다. "

진민장 중국 보건부 장관은 중국이 비준, 참여, 자금 지원, 외국인 과학자의 복제 인간 연구를 받아들이지 않는다고 발표했다.

프랑스 보건 국무장관은 "인간을 복제하는 것은 바람직하지 않다" 고 말했다. 프랑스 농업연구소는 "우리는 인체를 복제하는 어떤 기술도 단호히 반대한다" 고 선언했다.

우리는 복제 앞에서 인류가 그 어느 때보다도 성숙하고 이성적이며 선견지명이 있다는 것을 기쁘고 자랑스럽게 생각합니다. 복제 기술이 정말 하느님이 인간 앞에 두신 또 다른 판도라의 상자라면, 인류는 당당하게 손을 뻗어 잡을 것이다. 한 손은 지혜나 영성이라고 불리며, 복제 기술이 우리에게 쓰이고, 세상을 축복하고, 다른 한 손은 이성이라고 부르며, 복제 기술이 반대쪽으로 나아가는 것을 통제하고 막는다. (존 F. 케네디, 지혜명언)

4, 유전자 치료:

인간 유전학이 발달하면서 연구원들은 인류의 가장 기본적인 유전 단위가 염색체상의 유전자라는 것을 깨달았다. 그것은' 제조' 와' 조작' 인체의 청사진으로, 세포가 단백질을 합성하도록 지도하는 것이 인간의 생명의 기초라는 것을 깨달았다. 그러나 유전자가 변하면 인코딩된 단백질이 정상 기능을 발휘하지 못하며, 이런 경우 질병이 발생할 수 있다. 최근 10 년 동안 유전자 치료는 결함 유전자를 바로잡는 기술로서 많은 국가, 특히 서구 선진국의 연구와 실험의 핫스팟이 되었다.

여러 해 동안 연구한 결과, 연구원들은 결함 유전자를 바로잡는 여러 가지 방법을 발견했는데, 그 중 가장 일반적인 방법은 결함 (무효 또는 발병이라고도 함) 유전자를 대체하기 위해 게놈의 비특정 위치에 정상 유전자를 삽입하는 것이다. 이 방법에서 연구원들은 보통 전달체라는 벡터를 사용하여 정상 또는 치료 유전자를 환자의 과녁 세포로 전달한다. 현재, 가장 흔한 전달체는 정상적인 인간 DNA 를 운반하는 바이러스의 일종이다. 긴 진화 과정에서 바이러스는 독특한 방식을 형성하여 그 유전자를 인체 세포로 수송하여 인간의 질병을 일으킨다. 연구원들은 인간 질병을 일으키는 유전자를 바이러스 게놈에서 제거하고 치료 유전자를 추가한 다음, 바이러스가 유전자를 전달하는 특수한 능력을 이용하여 인간 질병을 치료하려고 시도했다.

바이러스 벡터가 표적 세포 (예: 간 또는 폐 세포) 에 도달하면 인간 유전자 치료에 사용되는 유전 물질을 "언로드" 하여 표적 세포에 남겨 둡니다. 유전자 치료에 주어진 유전적 지시에 따라 세포는 해당 기능을 가진 단백질을 생산하여 과녁세포의 정상적인 기능을 회복하기 시작했다. 일반적으로 유전자 치료 벡터로 사용되는 바이러스 유형에는 역전사 바이러스, 아데노 바이러스, 아데노 관련 바이러스 (AAV) 및 단순 포진 바이러스가 포함됩니다. 서로 다른 바이러스가 인체에서 서로 다른 표적을 공격하기 때문에, 그것들이 전달체로 사용될 때, 그들은 서로 다른 치료 유전자와 과녁 세포를 휴대한다.

물론, 치료 유전자를 전달해 질병을 치료하는 방법 외에도 연구원들이 선택할 수 있는 몇 가지 비바이러스 유전자 전달 방법이 있습니다. 가장 쉬운 방법 중 하나는 치료성 DNA 를 과녁 세포에 직접 주사하는 것이다. 그러나, 이 방법의 적용 범위는 매우 제한적이다. 왜냐하면 그것은 소수의 인체 조직에만 적용되기 때문이다. 그러나 그것은 대량의 DNA 를 필요로 한다. 현재 연구원들은 인공 염색체, 즉 제 47 조 염색체를 대상 세포에 주입하는 실험을 하고 있다. 이 인공염색체는 23 쌍 (46 개 염색체) 의 인체 세포와 공존하며, 그 일에 영향을 주거나 변이를 일으키거나 인체 면역체계의 공격을 받지 않는다. 연구원들은 인공염색체가 질병을 전염시키는 대형 전달체로 대량의 유전 코드를 휴대할 수 있기를 바란다. 이 방법의 현재 문제는 이렇게 큰 분자를 과녁세포의 핵으로 수송하기가 어렵다는 것이다.

유전자 치료는 이론적으로 가능하지만 실제로는 많은 어려움을 겪었다. 미국의 첫 유전자치료 임상시험은 1990 에서 시작해 지금까지 뚜렷한 효과를 거두지 못했다. 1999, 제스, 18 세? 그싱거가 트립토판 전이효소 결핍증에 대한 실험적 유전자 치료를 받았을 때, 그는 치료 4 일째 다기관 정지로 사망했다. 아데노바이러스가 질병 전파매체로 인한 인체 면역체계의 강한 반응이 제스 사망의 원인으로 여겨진다.

유전자 치료 연구에 가장 큰 타격은 올해 5438 년 6 월+10 월 프랑스에서 또 한 번 실패한 유전자 치료 실험이다. X 염색체와 관련된 심각한 종합면역결함병 (X-SCID, 속칭' 거품 아기 증후군') 을 앓고 있는 소년은 유전자 치료 실험을 받은 후 백혈병 같은 병에 걸렸다. 2002 년 8 월, 같은 질병을 앓고 있는 한 소년이 실험적 유전자 치료를 받은 후에도 같은 상황이 발생했다. 2 차 실험이 실패한 후 신중을 기하기 위해 미국 식품의약감독청 (FDA) 은 즉각 조치를 취해 역전사 바이러스를 매개로 하는 미국의 모든 혈액줄기세포 유전자 치료 실험을 잠시 중단했다.

2003 년 2 월 말, 미국 식품의약청 산하의 BRMAC 위원회는 적절한 안전을 전제로 인간의 생명을 위협하는 질병에 대한 레트로바이러스 유전자 치료 실험을 허용할 수 있을지에 대해 회의를 열었다. 그러나 식품의약청은 아직 답변을 하지 않았다. 현재, 유전자 요법은 미국에서 아직 실험 단계에 있으며, 식품의약청은 아직 어떤 인간 유전자 요법 제품 출시도 승인하지 않았다.

연구진은 유전자 치료 유전병의 효과에 영향을 미치는 요인이 많다는 것을 발견했다. 그 중에는 유전자 치료 자연 수명이 짧고, 인체 면역체계 반응이 강하며, 바이러스 전달체 문제, 다유전자 질환 등이 있다. 특히, 치료 DNA 는 게놈에 "통합" 하기가 쉽지 않으며, 많은 세포가 빠르게 분열되어 유전자 치료의 치료 효과가 지속되지 않아 환자는 여러 차례 치료를 받아야 한다. 인체 면역체계의' 침입자' 에 대한 강한 반응은 유전자 치료의 효능에 영향을 미치고 면역체계가 생성하는 면역반응으로 환자는 유전자 치료를 반복하기가 더 어려워진다. 바이러스 전달체는 환자에게 독성, 면역, 염증 반응과 같은 잠재적 위험을 초래할 수 있다. 게다가, 사람들은 병매가 인체에 들어온 후 병을 일으키는 활력을 되찾을 수 있다는 우려가 있다. 유전자 치료는 단일 유전자 돌연변이로 인한 질병을 치료하는 가장 효과적인 방법이다. 하지만 사실, 인체에 있는 많은 질병들은 여러 유전자 돌연변이로 인해 발생하며, 단일 유전자 치료는 효과가 없습니다.

유전자 치료는 임상 응용과는 거리가 멀지만, 최근 몇 년간 유전자 치료 연구는 어떤 면에서 고무적인 진전을 이루었다. 지난 3 월 20 일' 뉴 사이언티스트' 지에 따르면 미국 캘리포니아대 연구팀은 PEG (폴리에틸렌 글리콜) 폴리머층으로 둘러싸인 마이크로지방 입자 (또는 지질체) 를 이용해 치료 유전자를 인간의 뇌에 전달하는 데 성공했다고 보도했다. 이것은 중대한 돌파구이자 성과이다. 이전 연구에 따르면 바이러스 전달체' 몸' 이 너무 커서' 혈뇌 장벽' 을 넘을 수 없다는 사실이 밝혀졌기 때문이다. 새로운 연구 성과는 파킨슨병을 치료할 것으로 예상된다. 또 다른 예로, 3 월 13 에 따르면, 세포가 짧은 쌍사슬 리보 핵산 (siRNA) 을 이용하여 특수한 서열을 가진 RNA 를 분해하거나 분해할 수 있기 때문에, siRNA 를 결함 유전자의 RNA 사본과 일치시키도록 설계하면 결함 유전자가 비정상적인 단백질을 생산할 수 없다는 연구가들이 있다. 최근 런던 함머 스미스 병원에서 온 과학자들은 영국' 자연의학' 잡지 인터넷판에서 리보 핵산 (RNA) 을 주사하는 방법으로 두씨 근영양실조를 앓고 있는 실험쥐를 치료하며 초보적인 성공을 거두었으며 효과가 3 개월 동안 지속될 수 있다고 보도했다.

아마도 어느 날, 연구원들의 확고한 신념과 꾸준한 노력으로, 유전자 요법을 인간 질병의 예방 치료에 적용하여 결함 유전자를 휴대하고 언제든지 질병의 그늘 아래 사는 사람들이 고통에서 완전히 해방될 수 있도록 할 수 있을 것이다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 과학명언)

5. 유전자 변형 생물

(1) 유전자 변형 작물

미국 DC 워싱턴 신회의센터에서 열린 생명기술산업기구 연례회의에서 생명기술산업기구 회장인 필드바움은 "2002 년 말 현재 전 세계 16 개국이 8 억 7 천만 묘의 생명기술작물을 재배했다" 고 발표했다. 미국, 아르헨티나, 캐나다, 중국은 유전자 변형 작물이 가장 많은 4 개국입니다. 미국에서만 55 종의 생명기술 작물이 상업화를 승인했다. 현재 유전자 변형 작물이 가장 많은 것은 콩 (3 종), 면화 (6 종), 옥수수 (13 종), 유채 (1/Kloc-0 종) 입니다. 있습니다

미국 47 개 주와 전 세계 50 여개국에서 온 15000 명의 기업가와 과학자들이 3 일간의 연례 회의에 참석했다. 토론의 주제는 생물과학과 그 관리에서 생물윤리와 국토안전에 이르기까지 매우 광범위하다. 회의장 내용에는 생물방어, 글로벌 생명기술 거래, 약물 발견과 개발, 자금 조달, 지적재산권 보호가 포함된다.

이번 송년회에 참석한 사람이 예년보다 훨씬 많다. 최근 미국 생명기술의 주가가 급등하면서 나스닥 생명기술 주식지수가 올해 50% 가까이 올랐기 때문이다. 생명공학 연구도 큰 진전을 이루었고, 미국 식품의약청 (FDA) 도 몇 가지 신약 출시를 승인했다. 필드바움은 "생명기술과 정보기술이 크게 결합되고 있는 것으로 알려져 있지만, 생명기술과 다른 기술, 특히 나노기술을 결합하는 추세가 있어 새롭고 고도로 전산화된' 건식 실험실' 이 생겨났다" 고 말했다.

소위' 건조 실험실' 이란 실험실에서 컴퓨터 등 전자기술을 대량으로 사용하여 실험을 하고 용제 용액 등 화학물질을 사용하지 않는 것이다. 이것은 생물학 실험실의 중대한 변화이며, 사람들이 과거보다 실험실에서 수천 번의 실험을 할 수 있게 한다. 회의에서 그룹 토론에서 기자는 생명기술이 이미 공업에서 널리 사용되고 있으며 플라스틱, 연료, 종이, 세제를 만드는 데 사용할 수 있어 환경에 미치는 영향이 적다는 것을 보았다.

주최측은 2003 년 6 월 22 일 정오에 열린 생명기술 및 개발도상국 회의에서 특별히 기자들에게' 생명기술 점심' 을 제공했다. 메인 요리부터 간식과일까지 모든 음식은 생명공학을 거쳐 개조된 제품이다. 첫 번째 에피타이져는 생명기술로 개조된 토마토와 파파야입니다. 기자는 이 노란 토마토를 맛본 후 약간 시큼함을 제외하고는 일반 토마토와 별반 다르지 않다고 느꼈다. 유전자 변형 파파야는 하와이의 파파야 산업에 654 만 38 만+07 만 달러를 잃은 파파야 질병에 저항할 수 있다. 주식은 새우구이와 밥, 자두와 땅콩입니다. 유전자 변형 쌀은 철과 비타민 A 가 풍부해 생명기술 이후 자두가 발진 바이러스를 예방할 수 있고 새우와 땅콩은 먹은 후 새우 알레르기와 땅콩 알레르기가 나타나지 않는다. 과학자들이 생명공학을 통해 알레르겐을 완전히 제거했기 때문이다.

(2) 포플러와 자작나무가 얼굴을 바꾸기 시작했다. 러시아는 유전자 변형 나무를 개발했다.

러시아 과학원 시베리아 식물 생리생화연구소는 유전공학을 통해 유전자 변형 포플러를 성공적으로 재배했다. 보로네시 삼림 유전육종 연구소는 고품질의 카렐리 자작나무를 복제했다. 연구원들은 실험을 통해 유전자 변형 나무와 복제 나무가 목재의 품질을 보장하면서 빠르게 성장하고 해충에 저항하는 장점이 있다는 것을 발견했다.

유전자 공학은 20 세기에 의약품, 식품, 농업 생산에 광범위하게 적용되었지만, 유전자 공학을 이용하여 나무와 숲의 질을 개량하는 연구는 비교적 늦게 시작되었다. 최근 몇 년 동안 과학자들은 유전자 변형 나무와 복제 나무의 연구에 주목하기 시작했다.

시베리아 식물생리생화연구소 연구진은 옥수수 유전자 ugt 가 옥신 효소의 합성을 통제할 수 있으며, 나무에 옥신 함량을 증가시킬 수 있다면 나무의 성장 속도가 빨라진다는 사실을 발견했다. 연구원들은 ugt 유전자를 산양, 은백양, 실삼나무에 이식하여 유전자 변형 산양, 은백양, 실삼나무를 얻었다. 다년간의 실험에 따르면 ugt 옥수수 유전자를 함유한 산양, 은백양, 실삼나무의 성장 속도가 크게 향상되었다.

보로네일 삼림 유전육종 연구소의 연구원들은 가장 가치 있는 카렐리 자작나무를 선택해 복제 연구를 진행했다. 그들은 가장 아름다운 꽃무늬 자작나무의 줄기에서 세포와 캘러스를 추출한 다음, 캘러스에서 자작나무를 재배하여 복제 자작나무를 성공적으로 얻었다. 실험은 자작나무를 복제하는 속도가 더 빠르다는 것을 증명했다. 3 ~ 4 년, 줄기에 패턴이 있는 목절이나 가장자리의 흔적이 나타나고, 5 ~ 8 년 동안 줄기는 모두 아름다운 패턴으로 변한다. 그러나 전통적인 방법으로 재배한 카렐리 자작나무는 보통 65,438+00 ~ 65,438+02 년이 걸려야 패턴이 있는 나무 로고가 나타납니다.

이에 대해 일부 러시아 과학자들은 다른 유전자 변형 제품과 마찬가지로 유전자 변형 나무의 구조와 성능에 대한 완전한 이해가 부족하다고 생각한다. 급성장하는 나무는 토양을 미리 무효로 만들고, 유전자 변형 나무의 꽃가루는 삼림 군체의 자연 구조를 변화시켜 삼림 생태계를 파괴할 수 있다. 따라서 유전자 변형 나무의 연구는 장기적인 관찰이 필요하다.

(3) 미국에서 재배한 담배가 광견 바이러스 항체 () 를' 자라다' 고 한다.

항체 과학자들은 처음으로 광견병 바이러스에 대항하는 바이러스를 함유할 수 있는 유전자 변형 담배 작물을 재배했다. 새로운 결과에 따르면 유전자 변형 작물은 광견병 바이러스 항체 값싼' 생산현장' 이 될 것으로 예상된다.

토머스 제퍼슨 대학의 연구원들은 인간 광견병 바이러스 항체 유전자를 새로운 유전자 변형 담배 작물에 삽입했다고 말했다. 현재 900 무 유전자 변형 담배는 최소한 1 000 그램의 광견 바이러스 항체, 약 654380+ 만 부의 의약품을 생산할 수 있다. 연구진은 개선 후 작물' 생산공장' 의 생산성이 더욱 향상될 수 있다고 밝혔다. 세포 배양 실험에 따르면 유전자 조작 담배에서 얻은 항체 () 는 광견 바이러스를 억제할 수 있으며, 그 효능은 인체에서 자연적으로 발생하는 광견 바이러스 항체 () 와 비슷하거나 더 강하다. 체내 동물 실험에 따르면 유전자 조작 담배에서 나오는 항체 역시 햄스터를 광견 바이러스로부터 보호할 수 있다.

전 세계적으로 매년 5 만여 명이 광견병으로 사망한다. 광견병 약과 백신의 시장 공간은 상당히 크다. 전통적으로 광견 바이러스 항체 는 주로 사람 과 말 에서 추출 하지만, 전 비용 이 너무 높아서 말 에서 얻은 항체 은 심각한 알레르기 부작용 을 초래할 수 있다. 현재, 전 세계적으로 광견 바이러스 항체 부족이 심각하다. 새로운 유전자 변형 담배 작물 연구 책임자, 토머스 제퍼슨 대학의 Koprowski 박사는 유전자 변형 작물에서 광견 바이러스 항체 획득이 다른 방법보다 안전하고 생산 비용이 낮은 장점이 있다고 생각한다.

(4) 응답:

1970 년대 초에 과학자들이 처음으로 재조합 유전자 기술을 이용하여 대장균의 파지 바이러스와 원숭이의 SV40 바이러스에서 재조합 유전자 분자를 건설했을 때, 사람들은 두려움을 일으켰다. 이 방법은 인간이 통제할 수 없는 초개체를 만들어 인간과 자연에 파괴적인 피해를 입힐 수 있을까? 그래서 과학자들은 현대 생명기술의 안전성, 즉 생물안전에 주목하기 시작했다.

전문가들은 현대 생명기술이 광범위하고 잠재적이고 장기적인 위험성을 가지고 있으며, 환경 중 표적이 아닌 생물의 생태 구조에 영향을 미치고, 종 간의 경쟁 관계를 변화시켜 유전자 변형 식물의 잡초화와 일부 제품의 독성, 치병성, 알레르기 등 일련의 문제를 일으킬 수 있다고 보고 있다.

이러한 잠재적 위험에 대해 어떻게 생각하십니까? 중국 농업대학 교수인 왕국영 교수는 생명기술의 잠재적 위험을 중시해야 하며 예방 조치를 취할 필요가 있지만 생명기술의 위험을 과장하지 말아야 한다고 생각한다. 예측할 수 있는 잠재적 위험 중 일부는 생물안전조치를 통해 피할 수 있는 @ 사람들이 생각하는 것만큼 무섭지 않다. 예를 들어, 유전자 변형 식물의 잡초 문제, 기존의 재배 작물은 대부분 인공적으로 길들여진 후 자연조건에서의 적응성과 자연경쟁력을 상실해 잡초로 퇴화할 가능성이 적다.

바이오 안전성 검사와 관련된 또 다른 측면은 유전자 표류이다. 유전자 변형 작물이 유전적 표류를 일으켜 목표가 아닌 생물의 생태 구조와 종 간의 경쟁 관계를 바꿀 수 있을까? 왕국영은 유전자 표류가 밀접한 관계가 있는 종 사이에서만 진행될 수 있다고 설명했다.