소개글
"분자생물학"에 대한 내용입니다.
목차
1. 동물 복제
1.1. 동물 복제의 역사
1.2. 동물 복제 기술의 종류
1.2.1. 일란성 쌍동이 방식
1.2.2. 수정란 할구 분할법, 분리법
1.2.3. 생식세포 핵이식법
1.2.4. 수정란 간세포를 이용한 동물복제
1.2.5. 체세포를 이용한 동물복제
1.3. 복제양 돌리
1.4. 인간 복제
2. COVID-19 백신
2.1. COVID-19의 정의 및 특성
2.2. COVID-19 백신 분류 및 원리
2.2.1. COVID-19 백신의 예방원리
2.2.2. COVID-19 백신의 분류
2.3. 바이러스 벡터
2.4. mRNA 백신
2.4.1. mRNA 백신의 작용 원리
2.4.2. mRNA 백신의 장단점
2.5. 국내 도입 및 도입예정인 COVID-19 백신
2.5.1. 아스트라제네카 백신(AZD1222)
2.5.2. 화이자 백신(BNT162b2)
2.5.3. 모더나 백신(MRNA-1273)
2.5.4. 얀센 백신(JNJ-78436735)
3. 참고 문헌
본문내용
1. 동물 복제
1.1. 동물 복제의 역사
인류 역사에서 동물의 개체 발생은 암수 생식세포간의 수정에 의해서만 가능한 것으로 알려졌다. 그러나 1950년대에 개구리 수정란의 핵을 개구리 난자에 다시 이식하려는 시도가 있었고 52년에는 킹과 브릭스에 의해 개구리의 체세포핵을 다른 수정란에 이식하는 핵치환 기술이 성공을 거두었다. 53년 왓슨과 크릭의 염색체 이중 나선구조 발견으로 유전 메커니즘을 규명할 수 있게 되었다. 1970년대에는 존 거든(John Gurdon)이 개구리 수정란의 핵을 다른 개구리 난자에 이식시켜 올챙이까지 키우는 데 성공했으나 양서류가 아닌 포유동물에는 이 기술이 적용 불가능하다고 생각되었다. 그러나 1983년 맥그라스(McGrath)와 솔터(Solte)가 마우스의 1세포기 수정란의 전핵을 치환하여 새끼를 얻는 데 성공하였으며 이후 체세포 및 2세포기 이후의 수정란 할구를 이용한 동물에서의 핵이식 연구가 가속화되었다. 그 결과 윌라드슨(Willadsen)이 1986년 면양에서 8-16세포기 수정란의 할구를 공여핵으로 첫 새끼를 얻었으며 쥐, 소, 토끼 등에서도 같은 결과를 얻을 수 있었지만 체세포를 공여핵으로 한 복제는 불가능하다고 생각되었다. 그러나 최근 윌머트(Wilmut)가 양의 유선세포(1997년)를 공여핵으로 새끼를 얻는 데 성공함으로써 체세포 복제의 길이 열리게 되었다. 영장류의 복제로는 1996년 미국의 울프(Wolf)가 태아세포를 공여핵으로 원숭이를 복제하는 데 성공하였으며 현재는 미국의 제론 사에서 인간의 체세포를 이용한 수정란을 배아 단계까지 키우는 데 성공하였다.
1.2. 동물 복제 기술의 종류
1.2.1. 일란성 쌍동이 방식
일란성 쌍동이는 암컷의 난자와 수컷의 정자가 결합하여 만들어진 수정란이 어떤 이유에서인지 하나의 수정란으로부터 두 개의 수정란으로 분리되어 서로 동일한 유전자 정보를 갖게 된 두 개의 개체로 자라나는 것을 말한다. 일란성 쌍동이는 수정란이 분리되는 원인이 명확히 밝혀지지는 않았지만, 수정란이 분리되기 위해서는 여러 가지 자연적인 요인이 작용하는 것으로 보인다. 이러한 일란성 쌍동이는 실험 동물은 물론 가축에서도 발견되고 있지만, 이는 복제 동물과는 구분되는 개념이다. 일란성 쌍동이는 하나의 수정란으로부터 완전히 독립된 두 개체가 생성되는 것이지만, 복제는 하나의 체세포에서 유래된 핵을 다른 난자에 이식하여 완전히 동일한 유전정보를 가진 개체를 만들어내는 과정이기 때문이다.
1.2.2. 수정란 할구 분할법, 분리법
수정란 할구 분할법, 분리법은 수정란이 4세포기 또는 8세포기 등으로 발육되었을 때 현미경하에서 예리한 도구로 2등분 또는 4등분하거나(수정란 분할법), 그 수정란 속에 들어있는 할구들을 효소를 이용하거나 물리적으로 각각 떼어내어(할구분리법) 이를 체외배양시켜 정상적으로 발육되었을 때 대리모에 이식하여 임신시키는 기술이다"
이 기술은 생쥐 등 실험동물에서 학문연구의 수단으로 오래전부터 행해져 왔으며, 양이나 염소 등 가축에서도 실험적으로 이루어졌었다. 우리나라에서도 이 방법으로 쌍동이를 만들어내곤 했으나 이는 복제동물이라 할 수 없으며, 태어나는 동물의 몸집이 작고 발육성적도 좋지않아 더이상 연구를 진행시키지 않고 있다"
1.2.3. 생식세포 핵이식법
생식세포 핵이식법은 난자와 정자의 수정란이란 생식세포의 결정체가 되고 이어 난분할이 진행된다. 이 수정란을 16세포기 또는 32세포기 등의 단계에서 체외로 채취하여(채란) 단백질 분해효소인 pronase를 이용하여 외막인 투명대를 제거하고 각 할구의 결합을 이완시키면 동일한 유전정보를 지닌 16개 또는 32개의 핵을 분리할 수 있다(공핵, Donor nuclei). 도축된 소의 난소 또는 생존우의 난소로부터 직접 채취한 난자에서 핵을 빼어내고(탈핵), 세포활성화 과정을 거쳐 metraphaseⅡ 단계의 수핵난자를 준비한다. 수핵난자에 미리 준비된 S 또는 G2 단계의 할구핵을 넣어주면 핵이식 수정란이 되는 것이다. 그후 이 핵이식 수정란에 전기자극 등의 처리에 의해 세포융합이라는 과정을 거쳐 인큐베이터에서 7-8일간 배양하면 16～32세포기의 수정란이 16개 또는 32개가 만들어진다. 이것을 핵이식 복제수정란이라하며 이런 과정을 반복하면 이론적으로는 하나의 수정란으로부터 수백, 수천개의 복제수정란을 만들어 낼 수 있는 셈이다.
1.2.4. 수정란 간세포를 이용한 동물복제
수정란 간세포를 이용한 동물복제는 수정란의 발육단계가 배반포기에 도달한 간세포(stem cell)를 채취, 배양하여 공핵세포(Donor nucleus)로 이용하는 기술이다. 수정란 할구 핵이식법과 동일한 과정을 거치게 된다.
우선 난자에서 핵을 빼내는 탈핵 과정을 거친다. 이후 배양한 간세포의 핵을 탈핵된 난자에 이식한다. 그리고 전기자극 등의 처리로 세포융합 과정을 거쳐 인큐베이터에서 7-8일간 배양하면 16∼32세포기의 수정란이 만들어진다. 이렇게 만들어진 복제수정란을 대리모에 이식하여 복제동물을 얻을 수 있다.
이 방식의 장점은 생식세포가 아닌 체세포의 핵을 사용하므로 무한에 가까운 복제수정란을 만들 수 있다는 것이다. 또한 간세포는 분화 잠재력이 높아 여러 가지 세포로 발달할 수 있기 때문에 복제동물 생산에 적합하다. 하지만 수정란 간세포를 이용한 복제는 안정성 문제와 윤리적 논란이 있어 실용화에 어려움이 있다.
1.2.5. 체세포를 이용한 동물복제
체세포를 이용한 동물복제"는 사람이나 동물을 구성하는 세포 중에서 난자, 정자, 수정란 등의 생식세포가 아닌 체세포(비생식세포)를 이용하여 동물을 복제하는 기술이다. 기존에...
참고 자료
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