크리스퍼 기술의 중요성과 유전자 변형생물의 실태와 문제점

소개

"크리스퍼 기술의 중요성과 유전자 변형생물의 실태와 문제점"에 대한 내용입니다.

목차

1. 크리스퍼 (CRISPR)란?
2. CRISPR의 작동원리
3. CRISPR 기술의 중요성
4. CRISPR를 이용한 유전자변형 생명체의 실태
5. 문제점

본문내용

CRISPR의 작동원리

세균은 박테리오파지와 같은 외부 DNA가 침입하면 방어기전으로 핵산분해효소인 Cas 단백질을 합성하여 침입한 외부 DNA를 절단하며 이 중 20여 쌍의 염기서열을 자신의 DNA의 CRISPR 구조에 결합시켜 저장한다. 후에 동일한 염기서열을 가진 외부 DNA가 다시 침입하면 CRISPR 구조로부터 긴 RNA가 전사되고 전사된 후 변형되어 회문구조를 가진 sequence-invariant trans-activating crRNA(tracrRNA)와 외부 DNA의 일부 염기서열을 포함하고 있는 CRISPR RNA(crRNA)가 만들어진다. 이들 두 RNA를 합쳐서 Guide RNA라고 부르기도 한다. 이 두 RNA는 Cas9 단백질과 결합하여 crRNA/trancrRNA/Cas9 complex를 형성하여 crRNA의 염기서열과 일치하는 20여 쌍의 외부 DNA를 찾아 결합한다. 이때 Cas9 핵산분해효소는 PAM 염기서열을 인지하여 20여 쌍의 염기서열 중 앞쪽 3번째에 해당하는 부위의 DNA 이중가닥을 모두 절단하여 제거한다. PAM은 Cas9이 유래한 세균의 종류에 따라 인지하는 염기서열이 달라지는데 가장 널리 사용되고 있는 Streptococcus pyogenes에서 유래한 Cas9은 5‘-NGG-3’를 인식한다(그림 2). crRNA/trancrRNA/Cas9 complex는 염기서열 특이적인 핵산 분해 작용을 수행하므로 임의의 20여 쌍의 염기서열을 CRISPR 구조에 삽입하여 원하는 DNA 부분만을 정밀하게 자르기 위한 유전자 조작 연구에 활용할 수 있다.

CRISPR 기술의 중요성

제한 효소를 사용하는 기존 유전자 변형기술은 6~8개의 염기서열을 인식하고 DNA에 결합하는 단백질인 Zinc Finger와 TALEN의 유전자 가위 또한 인식서열이 10개 내외로 짧았다. 이렇게 짧은 서열을 자르기 위해서 수천 개가 넘는 유전자 가위 DNA를 새로 이식해야 했다.

참고자료

· 영문 자료 출처
· https://www.livescience.com/58790-crispr-explained.html
· https://www.livescience.com/59971-crispr-used-on-embryos-in-us.html
· 사진 출처: https://blog.naver.com/tkakrnl2221/220654998367