본문내용
1. 인간게놈프로젝트
1.1. 게놈(Genome)의 의미
게놈(Genome)은 "유전자 전체"라는 뜻을 지닌다. 유전자는 생명체의 유전정보를 담고 있는 DNA로 이루어져 있으며, 게놈은 생물 개체의 모든 DNA 염기서열을 의미한다. 즉, 게놈은 생명체의 유전자 전체를 포함하는 개념으로, 생물학에서 매우 중요한 연구 대상이다. 인간게놈프로젝트는 인간의 유전자를 해독하여 인간게놈을 연구하고자 했던 대규모 국제 공동연구 프로젝트이다. 이를 통해 약 30억 개의 DNA 염기쌍과 약 2만 4,500개의 유전자를 파악할 수 있었으며, 질병 치료와 예방에 활용될 수 있는 유전 정보를 확보할 수 있었다.
1.2. 인간게놈프로젝트의 역사
1944년 오스왈드 에이버리는 DNA(디옥시리보핵산)가 유전에 관여한다는 사실을 발견하였고, 1953년 제임스 왓슨과 프란시스 크릭이 생명 복제의 신비를 간직한 DNA 이중나선구조를 밝혀냈다. 이는 "대단한 혁명"의 시발점이 되었다. 이후 수많은 과학자들이 DNA에 대해 연구하여 온 것이다. 1960년대 말 DNA 안에 어떤 유전자가 들어있는지를 알아보기 위한 연구 끝에 유전자 가위가 발견되었다. 제한효소라고 불리는 이 유전자 가위는 DNA를 정확한 위치에서 잘라줄 뿐만 아니라 특정한 유전자를 찾아내어 다른 유전자들과 분리시켜 준다. 제한효소의 발견은 DNA 재조합기술을 가능케 했다. 이를 통해 모든 생물의 DNA를 마음대로 자르고 붙이는 것이 가능해졌다. 이후 1969년 허버트 보이어가 제한효소로 DNA를 자르면 그 끝이 계단처럼 드러나 마치 벨크로처럼 접착력이 강하다는 사실을 알아냈고, 1973년 스탠리 코언이 두 가지 박테리아의 DNA를 붙이는 데 성공했다. 이로써 DNA가 이종 간에 결합할 수 있다는 사실과 클로닝이 가능하다는 것이 밝혀졌다. 이러한 DNA 연구의 결과로 1980년대에 이르러 인간 유전자지도에 관심을 갖기 시작했고, 1988년 제임스 왓슨이 미국 국립보건원의 인간게놈프로젝트의 책임자가 되면서 본격적인 연구가 시작되었다. 1990년 10월 1일 국립보건원은 30억 달러를 들여 2005년까지 인간 유전자 지도를 완성하겠다고 발표했고, 1996년 말 유전자 전체 16%의 위치를 밝혀냈으며, 2003년 인간게놈의 해독종료가 선언되었다.
1.3. 인간게놈프로젝트의 결과와 의의
인간게놈프로젝트의 결과와 의의는 다음과 같다.
첫째, 인간 유전자지도가 완성됨에 따라 유전자에 숨겨진 정보들이 밝혀졌다. 2003년, 30억 개의 염기쌍으로 이루어진 인간 게놈의 해독이 완성되면서 약 2만 4500개의 유전자가 존재한다는 사실이 밝혀졌다. 이를 통해 유전자가 어떤 구조로 이루어졌으며, 어떤 유전정보를 지니고 있는지 구체적으로 확인할 수 있게 되었다.
둘째, 유전자서열정보와 기능유전학 연구가 가능해졌다. 인간 게놈이 해독되면서 이제는 DNA 염기서열에 숨겨진 유전자들의 기능을 밝히는 기능유전학 연구가 진행되고 있다. 유전자들이 구체적으로 어떤 단백질을 만들며, 어떤 생리학적 기능을 하는지 연구할 수 있게 된 것이다.
셋째, 개인별 약물반응 예측과 맞춤의료가 가능해졌다. 개인마다 유전적 차이가 있기 때문에 동일한 약물에 대해 각기 다른 반응을 보인다. 따라서 개인의 유전자 정보를 활용하여 최적의 약물과 용량을 처방할 수 있는 맞춤의료가 가능해졌다. 이를 통해 질병 치료의 효과를 높이고, 부작용을 최소화할 수 있게 되었다.
넷째, 질병 발병 원인 규명과 예방, 치료법 개발에 활용될 수 있다. 유전자 변이와 질병의 연관관계를 밝힘으로써 질병의 발병 원인을 규명할 수 있게 되었다. 이를 바탕으로 질병의 예방법과 치료법을 개발할 수 있게 되었다. 특히 유전자 치료법은 결손된 유전자를 정상으로 회복시켜 질병을 근본적으로 치료할 수 있는 방법이다.
다섯째, 다양한 산업 분야에서의 경제적 파급효과가 나타났다. 미국의 경우 연구비 38억 달러 투입에 대해 약 7,960억 달러의 경제적 효과를 얻었다고 분석되었다. 또한 한국 정부는 8년간 유전체 사업에 5,788억 원을 투자할 계획을 발표하는 등 게놈 연구에 대한 경제적 효과를 기...
