소개글
"에이즈 5년이내 논문"에 대한 내용입니다.
목차
1. CRISPR 유전자가위 기술
1.1. CRISPR 유전자가위의 개념
1.2. 제한효소와 CRISPR 유전자가위
1.3. 유전자가위 기술의 세대별 발전
1.4. CRISPR 유전자가위의 실제 활용
1.5. CRISPR 유전자가위와 코로나19
1.6. CRISPR 유전자가위의 기술적 문제점
1.7. CRISPR 유전자가위의 윤리적 문제점
2. 디지털 치료제
2.1. 디지털 치료제의 정의 및 특징
2.2. 디지털 치료제의 활용 방안
2.3. 디지털 치료제 시장의 전망
2.4. 디지털 치료제 관련 제도 현황
2.5. 디지털 치료제 사례 및 수익 모델
2.6. Care U 디지털 치료제 사업 계획
3. 사회계층과 질환의 상관관계
3.1. 폐렴의 발병 기전 및 유발 요인
3.2. 저소득층 생활환경과 폐렴 발병률
3.3. 사회-건강 지표 개발을 통한 상관성 고찰
3.4. 연구 결과 및 한계점
4. 참고 문헌
본문내용
1. CRISPR 유전자가위 기술
1.1. CRISPR 유전자가위의 개념
CRISPR 유전자가위는 유전체에서 특정한 유전자 염기서열을 인지하여 해당 부위의 DNA를 절단하는 인공 제한효소이다. 유전자 교정은 인공 제한효소가 유전체에서 특정한 DNA 구간을 잘라낸 후 그 부위에 원하는 유전자를 빼거나 더하는 방식으로 이루어진다. 즉, 인공 제한효소를 교정할 DNA에 넣으면 효소가 DNA에 달라붙어 이중나선 구조가 풀리고, 그 한 가닥이 효소의 RNA와 결합하여, 그 결합된 부분의 DNA를 인공 제한효소가 양쪽 가닥 모두 잘라낸 후 새로운 DNA 조각을 결합시키는 것이다. CRISPR 유전자가위는 3세대 모델로, 교정하려는 DNA를 찾아내는 RNA와 DNA를 잘라내는 제한효소인 Cas9를 결합하여 만든 것이다. Cas9 단백질은 가이드 RNA의 안내에 따라 해당 염기서열에서 정확한 위치를 찾아 절단한다. 이러한 정확성은 이전 세대의 유전자가위가 도달하지 못한 수준이다. 임무 완수 후에, 가이드 RNA와 Cas9 단백질은 소멸하며, 유전자는 세포가 가지는 재생 능력에 의해 잘린 부위가 복구된다.
1.2. 제한효소와 CRISPR 유전자가위
제한효소와 CRISPR 유전자가위는 유전자 재조합 기술에 핵심적으로 사용되는 기술이다. 제한효소는 1960년대 베르너 알버와 매튜 미셀슨에 의해 처음 발견되었는데, 이들은 대장균이 침입한 바이러스의 DNA를 절단하여 감염성을 보이지 못하도록 '제한'하는 것을 발견하고 '제한효소'라 명명했다. 제한효소는 DNA의 특정 부위를 인식하여 절단할 수 있어 DNA 변형과 클로닝 등 재조합 DNA 기술에 많이 사용되어 왔다. 제한효소에는 총 5가지 형태가 있으며, 그중 2형과 5형 제한효소가 특히 주목할 만하다. 2형 제한효소는 DNA 재조합 기술에 일반적으로 사용되는 제한효소로, 회문적인 염기서열을 인식하여 DNA를 절단한다. 5형 제한효소는 CRISPR의 Cas9-gRNA 복합체로, 가이드 RNA를 이용하여 비회문적인 염기서열을 인식하여 DNA를 절단한다.
CRISPR 유전자가위는 1, 2세대 유전자가위인 징크핑거 뉴클레아제와 탈렌을 발전시킨 3세대 모델이다. CRISPR 유전자가위는 반복서열과 간격서열이 번갈아 끼워진 형태로, 회문 구조의 서열이 반복된다. 이러한 특징을 통해 CRISPR 유전자가위는 매우 정확하게 타겟 DNA를 인식하고 절단할 수 있다. 이는 이전 세대의 유전자가위가 도달하지 못한 수준의 정확성이다. CRISPR 유전자가위는 가이드 RNA와 Cas9 단백질을 이용해 절단할 DNA 부위를 찾고, Cas9이 해당 부위를 절단한다. 절단 후에는 세포의 재생 능력에 따라 절단 부위가 복구된다. CRISPR 유전자가위의 발전으로 이전 세대의 유전자 교정 기술에 비해 훨씬 더 수월하고 빠르게 여러 군데의 유전자를 동시에 조작할 수 있게 되었다.
이처럼 제한효소와 CRISPR 유전자가위는 유전자 재조합 기술의 발전에 핵심적인 역할을 해왔다. 제한효소는 DNA 절단에 활용되어 왔으며, CRISPR 유전자가위는 제한효소의 기능을 더욱 발전시켜 획기적인 정확성을 보여주고 있다. 이들 기술의 발전은 유전자 치료, 질병 진단 및 치료 등 다양한 분야에 큰 기여를 할 것으로 기대된다.
1.3. 유전자가위 기술의 세대별 발전
유전자가위는 크게 3세대로 나뉜다.
1세대는 징크핑거 뉴클레아제(Zinc Finger Nucleases)이다. 징크핑거와 여러 개의 핵산 분해 효소가 결합해있는 구조로, 징크핑거가 우리말로 아연집게인데 아연(Zn)이 결합되어 마치 손가락처럼 보이는 단백질 구조에서 징크손가락(징크finger)라 이름 붙여졌다.
2세대는 탈렌(TALEN)이다. 1세대의 문제점을 개선하고자 개발되었는데, 근본적으로 어떠한 서열이라도 목표할 수 있도록 개선되었다. 징크핑거 뉴클레이즈와 같은 DNA를 절단하는 효소를 사용하지만, 그 과정이 더 수월하다는 장점이 있다. 그러나 1세대와 2세대 모두 복잡하고, 사람에게 적용하기에는 위험이 크면서도 비용이 많이 든다는 단점이 있어 시장에 자리 잡지 못했다.
마지막으로, 3세대는 CRISPR 유전자가위이다. 반복서열과 간격서열이 번갈아가며 끼워져 있는 형태이며, 일정한 간격을 두고 회문구조 형태의 서열이 반복된다. 회문구조란 염기서열의 앞뒤 방향이 상보적으로 일치하는 그 서열을 뜻한다. CRISPR 유전자가위는 비교적 최근인 2012년 말에 개발되었는데, 이전 세대들은 유전자 하나를 잘라내고 바꾸는 데 수개월에서 수년씩 걸리던 것이, 수일 이내로 단축되었을 뿐 아니라 동시다발적으로 여러 군데를 조작할 수도 있게 되었다는 장점이 있다.
1.4. CRISPR 유전자가위의 실제 활용
CRISPR 유전자가위의 실제 활용은 다음과 같다.
첫째, CRISPR 유전자가위를 이용해 HIV바이러스에 감염되지 않도록 유전자가 편집된 사람이 출생했다. 중국 난팡과기대 허젠쿠이 교수는 CRISPR 유전자 가위 기술을 이용해 에이즈(AIDS)를 일으키는 HIV 바이러스에 감염되지 않도록 유전자를 편집한 아이의 출생을 2018년에 발표했다. 그 아이들의 이름은 루루와 나나였다. 우리 몸에 있는 단백질 CCR5는 에이즈 바이러스 감염에 관여하는데, 허젠쿠이 교수는 CCR5 단백질을 만드는 유전자를 CRISPR 유전자 가위를 이용해 제거하는데 성공했다. 즉, HIV 감염 경로를 차단해 에이즈에 걸리지 않도록 한 것이다. 이는 유전자를 편집하여 실제 출생단계까지 온 것으로, 허젠쿠이의 연구가 처음이다.
둘째, 2015년에는 연세대학교 의과대학 약리학교실 김형범 교수가 이끄는 팀이 유전자 가위로 RhD+ 혈액형을 RhD- 형으로 바꾸는 연구에 성공했다. RhD는 적혈구 표면에 존재하는 항원으로, RhD+ 혈액형은 RhD 항원이 있고 RhD- 혈액형은 RhD 항원이 없다. CR...
참고 자료
[네이버 지식백과] 유전자가위 [遺傳子-] (두산백과)
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[네이버 지식백과] 우생학 [eugenics, 優生學] (두산백과)
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기사 「[알아두면 쓸모있는 과학](18) CRISPR 유전자 가위가 판도라 상자 열까?」 주간경향 목정민 기자
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흡인성 폐렴 노인과 지역사회획득 폐렴 노인의 임상양상 비교(박명숙)
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