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단백질이 만들어지는 과정 평가A+최고예요

·단백질 합성·목 차?RNA란??전사?번역?단백질 합성에 필요한 유전자 발현의 조절 인자?원핵생물의 단백질 합성? RNA란?DNA에서 RNA로 정보가 전달되는 ‘전사(transcription)’다. RNA는 기능에 따라 3가지로 나누는데, 이중 전사에 관여하는 RNA를 mRNA(messenger RNA)라고 부른다. 전사를 간단히 설명하면 ‘DNA 중 필요한 일부 정보를 mRNA에 베끼는 것’이다. 이렇게 DNA 정보를 베낀 mRNA는 세포핵 밖으로 빠져나와 단백질을 만들 준비를 하게 된다. 도서관으로 비유하자면 DNA는 대출되지 않는 책이며, mRNA는 이 책에서 필요한 페이지 일부를 복사한 복사본이다.왜 DNA를 그대로 쓰지 않고, mRNA에 복사해 사용할까? 유전정보를 담고 있는 DNA는 매우 긴 분자이며, 똘똘 뭉쳐있어 그대로 쓰기 불편하다. 또 DNA는 훼손돼서는 안 되는 중요한 정보이므로 핵 밖으로 내보내지 않고 필요할 때마다 mRNA에 복사해서 내보내는 것이다.전사에서 가장 중요한 역할을 담당하는 RNA 중합효소는 앞서 언급한 대로 세베로 오초아가 발견했다. 그러나 전사 과정을 분자 수준에서 명확히 규명한 사람은 아서 콘버그의 아들인 로저 콘버그(Roger Kornberg, 1947~)다.RNA 중합효소가 DNA의 특정 부위에 붙으면 DNA 두 가닥이 벌어지고 사슬이 풀린다. RNA 중합효소가 이동하면서 DNA의 염기서열에 상보적으로 염기를 붙이며 mRNA를 만든다. 이때 아데닌(A)에 상보적인 염기는 티민(T) 대신 우라실(U)이 된다. 로저 콘버그는 이 공로로 2006년 노벨 화학상을 수상해 ‘부자(父子) 노벨상 수상’이라는 진기록을 남겼다.? 전사 : RNA 복제DNA는 단백질에 대한 유전정보를 가지고 있으나 DNA가 직접 단백질을 만드는 것은 아니다. DNA의 유전정보는 RNA로 전사된 다음 리보솜에서 단백질로 번역된다.유전자의 RNA 복사본 중 세포에서 단백질 합성을 위해 사용되는 것을 전령 RNA(messenger RNA : mRNA)라 하는데 핵으로부터 나온 정보를 세포질로 운반하는 messenger 역할을 한다.세포내에서 이러한 복사를 담당하는 것은 RNA 중합효소라 불리는 단백질이다 이것은 DNA이중 나선 중 한가닥의 프로모터에 붙어 DNA가닥을 따라 움직여 간다. 중합효소가 이동함에 따라 상보적인 RNA 뉴클레오티드와 쌍을 이루며 DNA 가닥을 움직여 가면서 mRNA사슬을 만들어낸다.? 번역 : 단백질합성RNA의 정보가 세포질에서 단백질로 바뀌는 과정을 번역이라 한다. mRNA의 정보를 읽어 각 정보에 맞는 재료인 아미노산을 결합하는 과정은 리보솜이 하며 단백질의 재료인 아미노산은 운반RNA(transfer RNA : tRNA)가 날라준다. mRNA의 정보는 3개의 염기가 짝을 이루어 하나의 아미노산을 결정한다. 이렇게 결정된 3개의 뉴클레오티드를 코돈이라 한다.단백질을 합성하는 리보솜은 여러개의 단백질이 리보솜 RNA(ribosomal RNA : rRNA)에 붙어 뭉쳐진 공과같은 구조로 큰 단위체(subunit)와 작은 단위체로 이루어져 있고 두 단튀체가 mRNA위에서 결합한후 mRNAdnl의 코돈에 맞는 아미노산이 들어오면 카르복실기와 다음 아미노산의 아미노기 사이에 펩티드 결합을 만든다.이때 아미노산을 운반하는 tRNA는 클로버 모양의 RNA로 안티코돈(anticodon)이라는 코돈과 상보적인 결합을 하는 염기 배열을 가지며 그에 의해 한쪽 끝에 코돈이 결정하는 아미노산을 달아 운반해 준다.해독과정의 시작은 항상 mRNA의 AUG에서 시작되며 이는 메티오닌 이라는 아미노산을 지칭한다. 메티오닌을 운반하는 tRNA와 리보솜 소단위체가 mRNA의 5＇에 붙어 이동을 하다가 처음만나는 AUG에 도달하면 머물게 되고 큰 단위체와 결합한다. 그다음 코돈에 맞는 아미노산이 tRNA에 의해 A 위치로 운반되면 메티오닌과 들어온 아미노산사이에 펩티드결합이 이루어진다. 이과정후 먼저 들어온 tRNA는 떠나가고 리보솜은 다음 코돈의 위치로 이동된다. 이러한 과정이 되풀이 되어 단백질의 합성이 진행되고 mRNA의 종결코돈인 UAA, UAG 또는 UGA를 만나면 리보솜이 mRNA로부터 떨어져 단백질 합성이 끝나게 된다.-리보솜은 운반 RNA(tRNA)에 의해 운반된 아미노산을 하나씩 폴리펩티드 사슬의 성장하는 말단에 붙임-안티코돈(anticodon)번역: 기본개념? 리보솜의 결합과 번역의 개시(Ribosome Association and Initiation of Translation)-번역의 개시 첫 단계는 리보솜의 작은 소단위가 mRNA, 개시 tRNA와 결합하여 개시.코돈인 AUG에 까지 이동.여기에 리보솜 큰 소단위가 붙으면 번역개시복합체가 형성됨-개시인자(initiation factor) 단백질들이 이들을 한데 묶어주기 위해 필요-개시복합체 형성을 위해 GTP 분자의 형태로 에너지 소모번역의 개시폴리펩티드 신장(Elongation of the Polypeptide Chain)- 번역의 신장 단계에서는 아미노산 하나씩 붙는다.- 각 아미노산이 붙는 과정에는 신장인자(elongation factor)단백질이 관여- 3단계의 주기로 일어남. 첫 번째와 세 번째에 에너지 필요번역의 신장주기번역의 종결(Termination of Translation)* UAG, UAA, UGA는 아미노산을 암호화하지 않는 종결신호임.방출인자(release factor) 단백질이 A 자리의 종결코돈에 직접 결합.유전자 발현의 조절 인자? 인트론진핵생물의 유전자는 조각으로 이루어져 있다 이 유전자에서 단백질의 아미노산 서열을 코딩하는 염기서열 엑손(exon)은 인트론이라 불리는 조각들 사이사이에 끼어있다. DNA 로부터 mRNA가 전사되려면 특수한 효소들이 mRNA를 공격해 필요없는 인트론 부분을 모 두 잘라버린다 그리고 엑손들을 하나의 서열로 연결된다. 이과정을 거친 mRNA를 이용하 여 단백질을 만들어 낸다.? 억제인자많은 유전자는 필요할때를 제외하고는 불활성화 되어있다. 프로모터와 유전자사이에억제인자라고 불리는 조절단백질이 작동자라고 불리는 조절부위에 붙으면 중합효소가 유전자 쪽으로 움직이는 것을 방해한다. 억제인자에 의해 전사가 억제된 유전자를 다시 활성화 시키려면 억제인자가 제거되어야 한다. 세포는 특별한 신호분자를 억제인자 단백질

공학/기술| 2013.12.09| 8페이지| 1,500원| 조회(509)

번역, RNA, DNA, 유전자발현, 단백질합성, 원핵생물, 전사, tRNA, mRNA

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우리나라 세시풍속

우리나라 세시풍속[고려시대] 에는 원정(元正)ㆍ 상원ㆍ 한식ㆍ 상사(上巳)ㆍ 단오ㆍ 중구 (重九)ㆍ 동지ㆍ 팔관 (八關)ㆍ추석의 구 대 속 절 (九大俗節)을 명절로 삼았으나,[조선조] 의 동국세시기 (:東國歲時記-우리나라 세시풍속을 다른 책)에는4명절이라 하여 정조ㆍ 한식ㆍ단오ㆍ추석을 들었고, 이에 동지를 더하여 5명절이라 하였으니, 설날은 오랜 전통을 가진 명절임에 틀림없다.【1 월】1. 설과 신일‘설’은 한 해가 시작되는 첫날로, 명절중의 명절이다.설이라는 말은 ‘사린다’, 에서 온 말로, 조심한다는 뜻이라고 한다.또 ‘섧다’는 말로 슬프다는 뜻이라고도 한다.설이란 그저 기쁜 날이라기보다는 한 해가 시작된다는 뜻에서 모든 일에 조심스럽게 첫발을 내딛는 매우 뜻 깊은 명절로 여겨왔다. 그래서 설날을 신일(삼가는 날)이라고 해서 이날에는 바깥에 나가는 것을 삼가고, 집안에서 지내면서, 일년동안 아무 탈 없이 지낼 수 있게 해 주기를 신에게 빌어 왔었다.한 해에 대한 적응, 예측의 미숙성, 낯설음은 그해가 시작되는 첫 번째 날에 가장 강하기 때문에 이런 의미가 부여되었을 것이다. 그 하루 가운데서도 미숙성과 낯설음이 더욱 강한 시간이 아침이므로 여기서 생긴 말 또한 정조(正朝), 원조(元朝), 원단(元旦) 등일 것이다우리나라는 농사를 제일로 여겨 왔기 때문에 그런 축원을 일 년의 처음에 하게 된 것인데, 【상진일】-그달의 첫 용 날,【상오일】-그달의 첫 말날, 【상자일】,【상해일】을 모두 설날。 곧 조심하는 날 이라고 하였다.특히, 정월 첫 번째 든 진일(용 날)에는 비가 알맞게 내리기를 빌고 √오일(말날)에는 농사일을 해 주는 말이 일 년 내내 잘 지내게 해 달라고 빌고 √자일(쥐날)과 해일(돼지날)에는 쥐와 돼지가 곡식을 해치는 일이 없게해 달라고 비는 마음에서 조심했었다.지금은 정월초승(그달의 첫머리의 몇 칠)을 설이라 하고, 정월 초하룻날을 특별히 ‘설날’이라고 부르게 되었다. 설은 적어도 6세기 이전에 중국에서 태양태음력을 받아들인 이후, 태양력을 기준못살게 굴며 아주 골칫거리였던 것을 알 수 있다.첫 용 날과 첫 뱀날에는 여자들이 바느질을 아니 하고 머리도 빗지 않았다. 바느질을 하지 않은 것은 용의 눈을 찌를까 염려해서이고, 머리를 빗지 않은 것은 용이 오을 때 머리털에 걸려 못 올라가는 일이 없도록 조심하고, 또 머리털이 빠져서 뱀의 꼬리처럼 가늘어지는 일이 없도록 조심하느라고 그랬을 것이다. 첫 톳 날(토끼날의 준말)은 꺼리는 날의 하나다. 정초에 색실을 사고, 톳 날에는 새벽부터 물레(솜이나 털 같은 섬유로 실을 만드는 틀)로 실을 자아 함께 주머니 끈 끝에 단다. 이것이 ‘톳 실’이라고 한다.색실은 경사를 맞이하는 뜻이고, 흰 실은 방정맞은 일이 없이 한다는 뜻에서 차는 것이다. 이날은 여자가 대문 밖에 나서는 것을 꺼리며, 여자가 마당에 소변을 보면 1년 내내 병이 그치지 않는다는 미신이 있다.토끼는 방정맞은 짐승으로 생각되고 있기 때문에 방정맞은 일을 피하는 뜻에서 이날을 꺼리는 것이다. 설날부터 대보름을 지나서까지 갖가지 즐거운 놀이가 벌어진다. 설날부터 거리마다 남녀노소 모두 설빔을 갈아입고 서로 세배를 하고 덕담을 나눈다. 그리고 세찬(정초에 서로 주고받는 음식을 일컫는다. 세찬으로 보내는 물품은 대개 종류가 정해 있었는데 쌀, 술, 담배, 어물, 육류, 살아있는 꿩, 계란, 곶감, 김 따위였다.)으로 온종일 배부르게 먹으며, 곳곳에 모여서 윷놀이, 연날리기, 널뛰기, 그밖에 재미있는 놀이로 즐겁게 보낸다. 대보름날에는 찰밥을 지어 이웃끼리 나누어 먹고, 대보름날을 중심으로 한 여러 가지 흥겨운 풍속놀이를 즐기는 것이다.우리 선조들은 섣달그믐에 잠을 자면 눈썹이 하얗게 센다고 믿고 , 이날을 해 지킴, 별세(別歲), 수세(守歲) 등으로 부르며 등촉을 밝히고 밤을 지새웠다2. 설 차 례3. 세배와 덕담4. 세찬과 떡국설날에는 여러 가지 음식을 만들어 이웃끼지 나누어 먹기도 하고, 새배하러 오는 손님에게도 대접한다. 또 설날에는 세찬 할 음식을 장만한다. 세찬이라고 하면 정월에 서로 주고 받가 많다.그러나 삼구부동총(三九不動塚)이라 해서 3월에 한식이 들었을 때와 9월에는 사초(沙草)를 하지 않는다.그 이유는 3월은 이미 봄이 되어 싹이 나왔기 때문이고, 9월은 이미 겨울에 접어들어 뿌리를 내리지 못하기 때문이다.한식날 찬밥을 먹는 풍습은 당나라에서 전래되어 신라 때부터 전해졌다.고려시대에는 대표적 명절로 숭상되었고, 조선시대에 들어와서는 4대 명절 중에 하나가 되었다.한식의 유래는 다음과 같다.진(晉)나라 문공(文公)이 왕위에 오르기 전에 아버지 헌공(獻公)에게 추방된 일이 있었다.개자추(介子推)는 19년 동안 그를 모시며 같이 망명생활을 하였다.뒤에 문공이 진(秦)나라 목공(穆公)의 주선으로 귀국하여 왕위에 오르고, 많은 어진 신하를 등용하였으나 그만 개자추를 잊고 등용하지 않았다.실망한 그는 면산(?山)에 들어가 숨어 살았다.후에 문공이 자신의 잘못을 뉘우치고 그를 불렀으나 나오지 않았다.문공은 그를 나오게 하기 위해 산에 불을 질렀다.그러나 끝내 나오지 않고 어머니와 함께 그대로 타 죽었다.문공은 불에 타 죽은 개자추를 안타깝게 여겨,“개자추가 죽은 날에는 불을 지피지 말고 찬밥을 먹도록 하라”는 엄명을 내렸다.그래서 한식에는 더운밥을 먹지 않고 찬밥을 먹는다.? 관 등음력 4월 초파일은 석가모니가 탄생한 날로 ‘불탄일’ 또는 ‘관불제’, ‘석존일’이라고 한다.근래에 와서는 ‘부처님 오신 날’이라고 석가모니가 탄생한 이날을 기념하여, 절마다 갖가지 행사를 배푼다.초파일은 처음에는 절간에서만 경축하였는데, 고려 중간무렵부터 이조에 걸쳐서 차차 일반에서도 경축하는 하나의 명절이 되었고, 갖가지 놀이를 베풀게 되었다. 이조때는 불교를 배척하고 유교를 숭상한 때이므로 불교가 힘을 못 썼으나 이미 민속으로 굳어져 버렸기 때문에 여전히 집집마다 관등(연등)을 해 달고, ‘달등’이라고 해서 장난감 가게가 서서, 어린이들에게도 매우 흥겨운 날이 되었다.원래 유교의 정신은 나라에 충성하고 부모에게 효도하며, 제사를 잘 지내고, 노인과 조상을 공경하며, 이한다.그 밖에 허수아비를 만들어 옷을 입히고, 얽어 매달아서 흔들어 놀게도 만들었다고 한다.? 단 오 (端午)양력으로 5월 5일은 ‘어린이날’ 이지만, 음력으로 5월 5일은 ‘단오’이다. 단오는 설, 추석과 함께 우리나라 3대 명절의 하나이다.단오날에는 남녀노소가 할 것 없이 모두 새 옷으로 갈아 입고 즐겁게 노는 날로 되어 왔다. 남자들은 씨름 대회를 열고, 여자들은 그네를 뛰면서 즐긴다. 또, 궁중이나 일반 가정에서나 여자들은 창포 삶은 물에 머리를 감고 약수터 같은 데에서 물맞이를 한다. 그리고 어린이들은 부모나 어른들로부터 단오 명절돈을 받고 즐겁게 노는 풍속이 있었다.또, 이날 정오에 약쑥과 익모초를 캐어 그늘에 말려 두었다가 약재로 쓰면 효력이 크다고 해서 이것을 캐느라고 어른이나 어린이나 모두 들로 나가는 모습도 볼 수 있었다.창포 삶은 물로 여자들이 머리를 감지만, 또 창포의 뿌리를 깎아 주사(짙은 홍색의 광물이름)을 찍어, 어린이들은 귀밑머리에, 부인들은 쪽에, 남자들은 상투에 꽂았다. 이것을 ‘창포잠’이라고 하였다. 귀한 집에서는 앵두 화채와 앵두편과 증편을 조상에 제사지내고, 손님에게도 대접하였다.단오의 ‘단’자는 처음이라는 뜻이며, ‘오’자는 다섯 오자와 발음이 같으므로, 단오라고 하면 초닷새라는 뜻이 되기 때문에 5월 5일의 이명절을 단오라고 부르게 된것 같다.단오를 명절로 삼은 사실은 중국 한나라 때도 있었던 일이며, 중국에서 우리나라에 들어온 풍속이다. 3월 3일이나 7월 7일, 9월 9일처럼 홀수가 겹치는 날은 홀수를 양이라고 생각하기 때문에 생기를 돕는다 하여 명절도 삼는데, 5월 5일도 이런 뜻에서 명절로 삼은 것이다. 그런데 특히 5월 5일은 1년 중 만물이 살아나려는 기운이 가장 왕성한 날에 해당되기 때문에 단옷날을 ‘천중가절’(가장 좋은 계절)이라고 불러 특히 더 성대하게 지냈었다. 그런데 북방 민족(만주 땅에 있던 종족) 사이에서는 흔히 이날을 숭상하여 일 년 중 가장 큰 명절로 삼았다. 즉 ‘금’이라는 나라에서는 하늘람이었다. 그의 어머니는 일생을 통해 착한 일이라고는 한번도 한 일이 없었다. 그래서 세상을 떠나서도 극락 세계에는 가지 못하고 지옥에 가게 되었는데 거기서 굶주리며 고생을 하고 있었다. 목련은 지옥에서 굶주리고 있는 어머니를 안타깝게 여겨, 우선 밥이라도 한 술 대접하고 있어 밥 한 그릇을 지옥의 어머니에게 드렸다. 그러나 그의 어머니가 굶주린 나머지 왈칵 달려들어 먹으려 하자, 밥은 새빨간 숯불로 변해 벼려 한 술도 먹지 못하였다. 목련은 크게 놀라, 자기의 스승인 불타에게 어머니를 구해 낼 방법을 물었다. 불타는 말하기를, “내 힘으로는 구해 낼 도리가 없다. 너의 어머니는 죄가 많아 죄 닦음을 받아 고생을 하고 있는 것이니, 높은 중을 청하여 크게 잔치를 베풀고, 백 가지 음식을 지어 분에 담아, 7월 보름에 공양을 드리되, 성심껏 조상에게 축원하면, 밥을 먹게 할 수 있을 것이다.”라고 하였다.목련이 불타의 말대로 했더니, 어머니는 지옥에서 구출되어 좋은 때가 찾아들게 되었다고 한다. 어머니를 구해 낸 목련은 장래에도 이러한 불행한 사람들을 많이 구해 내고자 스승 불타와 의논한 끝에 우란분이라고 하여, 절에서 죽은 사람들의 넋을 건져 제사를 지내게 되었으니, 이것이 백중이라는 것이다.그런데 우란이라는 말은 몸이 거꾸로 매달려 고통을 받는다는 뜻이고, 분이라는 것은 밥 그릇을 조상에게 바쳐 저승에서 받는 죄를 구한다는 뜻이라고 한다.? 유 두 (流頭) 절음력 유월 보름(6월 15일)을 ‘유두절’이라고 해서 신라 때부터 내려 온 ‘유두’의 풍속이 있다. 이날 남자, 여자를 가릴 것이 없이 모두 동쪽으로 흐르는 냇물을 찾아가서 머리를 감고 목욕을 하였다. 이것으로 모든 액을 풀어 버린다는 것이었다.그리고 ‘유두연’이라고 해서 잔치를 베푸는 풍속이 이어져 왔었다. 신라 시대의 서울인 경주에는 오래도록 이 풍속이 전해 왔으나 다른 지방에서는 행사가 달라져 유두절에는 다만 수단, 건단 같은 시식을 먹고, 피서 놀이나 하는 것이 보통이 되었다. 그리고 머리를 감

인문/어학| 2013.07.13| 18페이지| 2,000원| 조회(255)

단오, 윷놀이, 차례, 관등, 백중, 설과 신일, 세배와 덕담, 세찬과 떡국, 한식날의..

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세포신호전달 유전자 발현조절

[ 세포신호 전달에 의한유전자 발현조절 기전 원리 ]서 론세포는 하나의 핵분열에서 다른 것으로 진행되는 예측 가능한 주기를 거친다. 몇몇 세포표면의 단백질은 환경과 대화하거나 신호를 주고 받는다. 면역계에서는 이러한 신호들이 거의 화학작용에 의한다. 이러한 단백질들을 통해 세포는 일련의 단계를 거쳐 신호를 전달한다. 첫째로, 리간드(ligand)는 세포외부에 위치하는 수용체와 결합해야만 한다. 둘째로, 수용체가 차지한 정보는 세포내부로 옮겨져야만 한다. 셋째로, 유전자들은 선택적으로 발현되지 않아야 한다. 마지막으로 세포는 반응해야함 한다. 이 반응은 수용체에 결합한 직후에 발생하는 초기반응과 뒤따르는 다음 반응으로 나눌 수 있다. 이러한 신호들은 신호를 세포핵으로 전달하기 위해 몇 가지 생화학적인 과정을 거친다. 세포핵내에서 새로운 유전자는 그들의 생산물을 발현시키고, 세포기능을 개선시키기 위해 전사되기 시작한다. 신호전달과 관련되는 수많은 단백질들은 원종양성유전자(protoonocogenes)라는 유전자에 의해 암호화되었다.최근 바이오산업을 응용함으로써 불치병도 치료할 수 있게 되었다.이러한 생명과학은 새로운 연구 방법을 통해 발전이 가능해졌는데 그것은 바로 신호전달이다.모든 세포들은 그들의 주변 환경으로부터 신호를 받고 그것에 반응한다. 가장 간단한 세균조차도 높은 농도의 포도당이나 아미노산과 같은 영양물질을 감지하여 이동한다. 효모는 세포막 수용체에 결합하는 펩타이드(peptide)를 통한 신호전달에 의하여 교배가 이루어진다. 단일 진핵세포도 또한 세포가 분비하는 신호 물질에 반응하여 세포간의 의사소통이 이루어진다. 다세포 식물 및 동물의 세포의 경우에는 신호 전달 물질이 복잡하게 이루어져 있으며 정교하게 조절 되어야 한다. 이것은 여러 종류의 신호 전달 물질들에 의하여 이루어지며, 신호 전달 물질들은 한 세포의 표면에 발현되거나 분비되어 다른 세포의 수용체에 결합하며 인간이라는 복합체로서의 개체를 구성하는 수많은 각각의 세포의 기능들을 통합하거나 조절의해 유전자의 전사를 조절하는 반면에, 대부분의 조절부위는 다양한 신호를 종합하여 해서하는 복잡한 방식으로 인접유전자의 발현을 조절한다. 이러한 전사 조절기구는 두 가지 기본 구성요소, 즉 일정한 염기서열로 구성된 DNA단편과 이를 인식하여 결합하는 유전자 조절단백질로 이루어진다.1)전사조절기구가. 전사조절부위전사 조절단백질은 DNA 이중나선의 수소결합 공여자, 수소결합 수용자 및 소수성 부위, 이온결합 등에 특이적으로 결합하며, 이중 큰 홈(major groove)이 조절 단백질과의 결합에 더 자주 이용되는 것으로 알려져 있다. 큰 홈과 작은 홈에 노출되어 있는 전사 조절단백질은 이중나선상의 염기서열 자체만 인지할 수 있는 것은 아니고, 이중나선의 전체적인 입체구조를 인지하기도 한다.나. 전사 조절단백질전사 조절단백질은 DNA 이중나선의 인지부위와의 접촉면엣 일반적으로 수소결합, 이온결합, 소수성 작용 등을 포함한 약 20여 개의 접촉점들이 형성되며, 각각의 결합력은 약하지만 전체적으로 매우 강한 결합력을 갖게 된다.특정 DNA 염기서열과 복합체를 형성하는 많은 단백질들은 몇 가지 DNA-결합 구조 모티브(DNA-binding structural motif) 중 한 가지를 가지고 있다.1)호메오도메인(homeodomain)전사인자로 작용하는 형태형성유전자(homeotic genes)로 단백질 내의 DNA와 결합하는 기능이 있는 영역을 말하며, 이 영역은 60개의 아미노산배열로 이루어지고DNA결합도메인으로 기능하는 부위. 호메오박스에 의해 암호화된다. 3개의 나선구조를 형성하고, 호메오도메인간의 아미노산배열의 상동성이 높다.가장 상동성이 높은 제2, 제3 나선구조는 전형적인 나선대나선연결구조(helix-turn-helix)를 형성하여 제3 나선구조가DNA의주홈(major groove)에 들어가DNA와 결합한다. 초파리의 체절결정유전자, 일군의 분절유전자, 척추동물의 Hox유전자 등의 형태형성을 제어하는 유전자, 효모의 접합형 결정유전자 MAT, 조직에 특유한 균의 오페론오페론(operon)이란 프로모터와 작동 유전자 및 구조 유전자들이 모여 있는 유전자 집단을 말한다. 프로모터(promoter)는 DNA에서 RNA 중합효소가 최초로 결합하는 부위이며, 작동유전자(operator)는 억제 물질이 결합하는 부위로 프로모터와 구조 유전자 사이에 있다. 작동 유전자는 프로모터에 RNA 중합효소가 결합하는 것을 조절하여 전사(transcription)를 통제한다. 구조유전자(coding region)는 단백질 합성에 대한 유전 암호를 가진 부위로 mRNA로 전사되는 부위이다. 연관성 있는 여러 유전자를 오페론으로 묶어 한꺼번에 조절하면 유전자들의 발현이 쉽게 통합,조절 될 수 있다.2)젖당 오페론(lac operon)대장균의 lac 오페론(operon)은 trp 오페론과는 달리 lac 억제인자 단백질과 CAP에 의한 음성 및 양성조절의 조합에 의해 복합적으로 조절된다. lac 오페론은 젖당의 세포내 이동과 젖당의 분해에 필요한 단백질들을 암호화한다. 포도당 결핍시 CAP는 박테리아로 하여금 젖당과 같은 대용 탄소원을 사용할 수 있도록 이들 유전자의 전사를 활성화시키며, 젖당 결핍시 lac 억제인자는 lac 오페론을 차단하여 불필요한 단백질의 합성을 방지한다. 이와 같이 lac 오페론은 두 가지 서로 다른 신호에 반응하고 통합할 수 있게 배열되어 있으며, 젖당이 존재하고 포도당이 결핍되어 있는 경우에만 발현하게 된다.원핵세포의 전사단계대사산물들은 유전자의 발현을 조절할 수 있다. 대산산물에 의해 유전자들의 발현이 억제되는 것을 대사산물 억제작용(catabolite repression)이라고 한다. 예를 들면 박테리아 배지에 포도당이 존재하면 다른 당들이 존재하더라도 포도당이 고갈될 때 까지 다른 당을 이용하는 효소들의 합성이 억제된다.박테리아 활성인자 단백질 CAP 활성화 유전자는 세포 내에 cAMP 농도가 증가하면 발현이 증가한다. 박테리아에서 cAMP 농도 증가는 주 탄소원인 포도당을 더 이상 사용할 수 없다는 신호이며, 체계는 복잡하므로 작은 기본 단위는 세포에서부터 시작해야 하며 세포기술은 선택의 문제가 아닌 생존의 문제이며 우리의 미래이다. 그렇기 때문에 앞으로 우리는 세포연구에 대한 관심과 발전을 기울여야 새로운 세포 신호전달을 정복할 수 있다.면역반응은 수용 체를 통한 각 세포들 사이의 상호작용의 결과이다. 세포는 몸안의 다른 세포와 대화하기 위해 그들 표면에 있는 당단백질을 이용한다. 세포표면 단백질은 세포표면이 세포내이입(endocytosis)과 세포외유출(exocytosis)을 통해 끊임없이 재생되면서 일정상태를 유지한다. 이 장에서는 세포막 수용체와의 세포기능 시작과 끝마침 신호를 어떻게 보내는지, 암생성과 신호전달과의 관계, 세포간의 부착과 연관되는 세포표면 단백질의 특징들을 고찰한다.세포는 하나의 핵분열에서 다른 것으로 진행되는 예측 가능한 주기를 거친다. 몇몇 세포표면의 단백질은 환경과 대화하거나 신호를 주고 받는다. 면역계에서는 이러한 신호들이 거의 화학작용에 의한다. 이러한 단백질들을 통해 세포는 일련의 단계를 거쳐 신호를 전달한다. 첫째로, 리간드(ligand)는 세포외부에 위치하는 수용체와 결합해야만 한다. 둘째로, 수용체가 차지한 정보는 세포내부로 옮겨져야만 한다. 셋째로, 유전자들은 선택적으로 발현되지 않아야 한다. 마지막으로 세포는 반응해야함 한다. 이 반응은 수용체에 결합한 직후에 발생하는 초기반응과 뒤따르는 다음 반응으로 나눌 수 있다. 이러한 신호들은 신호를 세포핵으로 전달하기 위해 몇 가지 생화학적인 과정을 거친다. 세포핵내에서 새로운 유전자는 그들의 생산물을 발현시키고, 세포기능을 개선시키기 위해 전사되기 시작한다. 신호전달과 관련되는 수많은 단백질들은 원종양성유전자(protoonocogenes)라는 유전자에 의해 암호화되었다. 만약 돌연변이가 일어나면 세포분열을 조절할수 없는데 이것이 암이다. 면역계의 세포들은 4개의 부류(면역글로불린슈퍼페밀리, 캐드린, 인테그린과 셀렉틴(immunoglobulin superfamily, cadhe다른 것과 융합하는, 소포체에 의한 막과 막 사이로 막구성성분을 선택적으로 전달을 행한다.세포내 이입경로 : 세포내 이입은 형질세포막에서 함입을 형성하고, 그후 세포질 소포체를 형성하기 위해 죄어들어 떨어져 나오게 된다. 이 과정을 음작용(pinocytosis)이라 하는데, 세포막의 부분들, 세포막에 있는 단백질이나 수용체들, 그들 수용체에 부착된 리간드를 효과적으로 내부로 들인다. 이들 수용체와 그들의 리간드의 운명은 세포내 이입 후에 다양해진다. 가용성항원과 B세포 항원수용체가 결합했을 때는 수용체와 리간드 모두가 리소좀에 직행하여 분해된다. 다른 경우는 소포체가 외부세포막으로 옮겨져서, 리간드는 다시 방출된다. 예를 들어, 이것은 IgA가 내피세포를 가로질로 옮겨질 때 일어난다.세포내 이입에는 피복된 소공들(coated pits)이라 불리는 다른 형태의 특이한 구조를 사용한다. 리간드가 수용체에 결합한 뒤에 그 복합체는 피복된 소공(coated pits)으로 특별한 지역에로 막을 거쳐 이동한다. 그 복합체는 이들 공내에 유지되고 농축된다. 소공의 표면에는 크래트린(clathrin)단백질로 덮힌다. 일단 충분한 복합체가 축적되면 구멍은 함입되어 수용체소체(receptosome)라는 세포질의 소포체를 형성한다. 수용체소체는 클라트린과 수용체를 리간드를 위해 표면으로 재순환하기도 한다.세포외 유출경로 : 세포외 유출은 세포액포네의 물질이 형질세포막과 액포의 융합으로 세포외액으로 이동되는 기전이다. 세포외 유출은 분비과정이며, 형질세포막의 지질과 단백질을 재충전하는 기전이다. 세포외 유출경로에 의존한 단백질의 이동경로는 당질화에 달려있다.3) 세포주기(The cell cycle)정상적인 세포는 유사분열(mitosis)을 통해 분열된다. 그러나 분열과정은 상당히 짧은 시간의 세포 재생산 주기를 가지며, 이를 Mrl(M은 mitosis)라 부른다. M기와 그 다음 Mrl 사이를 간기라 하고 상당히 긴 기간이 걸린다. 세포분열을 준비하는 간기동안에 몇가지 주용한 일들된다.

공학/기술| 2013.04.19| 16페이지| 2,000원| 조회(170)

세균, 유전자 발현조절, 세포신호

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면역학) 종양면역의 최근 연구 동향과 전망

서론종양이란 무엇인가,많은 감염에 대한 원인과 치료방법이 성공되면서 현재에는 특히 문명의 발달과 수명이 길어져 암의 발생과 이에 의한 사망률이 높아지고 있다. 정상적으로 모든 장기와 조직에서 세포의 죽음과 새로운 세포가 생기는 현상은 조화를 잘 이루어 새로운 세포이 숫자는 항상 일정하게 유지되면서 간세포(stem cell)로부터 분화되고 증식된다. 그러나 정상적인 성장조절을 벗어나 세포가 증식하여 큰 덩어리를 이루게 된 것을 종양(tumor) 또는 신생물(neoplasm)이라 한다. 이들 종양 중에 주위 정상 조직을 침입하지 않고 일정 크기로 국한되어있는 종양을 양성종양(benign tumor)이라 한다. 그러나 종양세포가 주위 정상조직으로 혈류 또는 림프계를 따라 전이하여 무한정 증식되는 것을 악성종양(malignant tumor 또는 cancer)이라 한다. 악성종양은 종양이 유래된 조직의 발생근원에 따라 분류한다. 피부 또는 장기와 샘의 외피세포의 발생근원인 외배엽과 내배엽에서 유래된 악성종양은 암종(carcinoma). 뼈 또는 연골의 발생근원인 중배엽에서 유래된 악성종양은 육종(sarcoma) 그리고 골수의 조혈계 세포에서 유래된 악성종양은 백혈병(leukemia)과 림프종(lymphoma)이라 한다. 종양세포는 정상적인 성장조절기전을 벗어난 변형된 자신의 세포이다. 그리고 변형된 자신의 세포에 대하여 면역반응이 생기리라는 생각은 오래 전부터 알려져 왔다.본론1.1 암세포의 특성암세포가 정상세포와 다른 암세포의 공통적인 특징을 가질 것으로 생각하여 그 특징을 찾으려고 노력하였으나 공통되는 특징을 찾지 못하고 각각의 암세포와 이 암세포가 유래된 정상세포와 차이점을 열거하면 다음과 같다. 1)암세포는 단일클론으로부터 증식된 세포들이다. 2)생체에서 정상성장조절의 작용을 받지 않고 무한정 증식된다. 즉 마우스에서 실험적으로 간장의 일부를 제거하면 초기에는 빠른 속도로 성장하나 정상 크기에 다다르면 성장속도는 둔화되고 정상 간장 크기 이상 커지지 않는다. 간가능하며 부착의존성이나 접촉억제현상도 상실되어 여러 층으로 무질서하게 그리고 무한정 성장한다.1.2 면역감시면역기구는 우리 몸을 계속적으로 감시하여 비정상적인 종양세포가 생기면 이 세포들을 인지하여 파괴시키는 면역감시(immune surveillance)기능을 가진다고 1950년대와 1960년대에 Macfarlane Burnet과 Lewis Thomas가 발표하였다. 면역반응이 악성종양으로부터 숙주를 보호한다는 증거는 종양주위에 T세포, NK세포 그리고 대식세포들이 침윤되어 있으며 면역기능이 저하된 경우에 종양발생빈도가 높은 것으로 알 수 있다. 종양에 대한 방어기그로 면역반응이 가능하기 위하여 종양세포는 면역세포들이 알아 볼 수 있는 항원성 분자를 가져야 한다. 그러므로 종양세포의 항원을 알아내고, 이 항원을 가진 종양세포를 공격하는 행동세포 또는 분자를 밝히고 진단과 치료에 응용하려는 분야가 종양면역에서 다루어야 할 과제이다.1.3종양항원종양세포에는 정상세포와 달리 유전자 표현조절기전의 변화, 돌연변이 유전자 또는 바이러스 유전자 발현등이 가능하므로 정상세포에서는 표현되지 않은 분자가 표현되거나 정상으로는 극히 소량이 표현되는 분자가 다량 표현될 가능성이 있다. 종양항원에 대한 항체를 종양세포로 면역시킨 동물에서 확인할 수 있으며 종양세포로 면역시킨 동물에게 이식시킨 종양은 T세포매개면역반응으로 거부되는 현상이 실험적으로 확인되었다. 종양항원은 종양세포에서만 발견되는 종양특이항원(tumor specific antigenl:TSA)과 종양세포뿐아니라 정상세포에서도 분화과정에 따라 나타나는 종양연관항원(tumor associated antigen:TAA)으로 구별한다. 자연적으로 발생한 종양세포에서는 종양항원을 확인할 수 없으므로 화학물질이나 바이러스를 이용하여 유도된 종양을 동일계 동물에 이식하여 이식거부반응을 이용하여 확인할 수 있다. 그러므로 종양특이항원을 종양특이이식항원(tumor specific transplanatation antigen:TSTA) 전자가 TSTA를 만드는 유전자인지 확인할 수 있다. TSTA를 만드는 유전자는 정상세포 유전자의 돌연변이로 생긴 단백으로 매우 다양하게 표현되고 이들은 MHC 제일항원과 연계되어 종양세포 포면에 표현되므로 이들에 대한 항체면역반응이 유발되기는 어렵다.화학물질로 유발된 종양은 동일한 화학물질로 유발되어도 각 종양마다 다른 종양항원을 가지는데 반하여 바이러스 유발된 종양은 동일한 바이러스로 유발된 종양은 공통된 종양항원을 가지고 있다. 폴리오마바이러스로 유발된 종양세포로 면역시킨 마우스는 모든 폴리오바이러스 유도종양에 대하여 면역을 보이나 MCA로 유발된 종양에 대하여는 모든 MCA유발 종양에 면역을 보이지는 않는다(표1). 즉 바이러스로 유도된 종양에 대하여는 종양유발 바이러스 특이한 면역을 나타낸다. 마우스에서는 폴리오마바이러스 유도 종양에 면역을 가지는 것이 실험적으로 증명되어 바이러스로 유도된 종양항원이 실험동물에서 확인되었으나 사람종양에서는 Burkitt 림프종에서 EB바이러스로 유발된 핵항원이 종양특이항원으로 확인 될 뿐이다.1.3.2종양연관항원종양특이항원은 드물고 대부분의 종양항원들은 서로 다른 종양세포들이 공통으로 가진 종양연관항원으로 TAA라 부른다. TAA는 태아기 세포에는 포현되나 성인세포에는 포현되지 않거나 EH는 종양세포에는 다량 포현되나 정상세포에는 소량이 포현된다. 성장인자 수용체로 EGF(epidermal growth factor) 수용체는 수종의 종양세포 표면에 정상세포보다 약 100배 이상 표현되어 있다. 흑색종 연관항원(melannoma associated antigen)인 p97은정상세포는 8,000 분자정도가 표현되는 반면에 흑색종세포에는 50,000 내지 500,000분자가 포현되어있다. Vaccinia virus와 p97 유전자로 재배합 유전자를 만들어 면역시킨 마우스는 p97을 가진 흑색종에 대하여 면역을 나타낸다.조양태아항원(oncofetal antigen)은 종양연관항원의 일종으로 종양세포에는 물론 태아세포에도 표현는 lymphokine을 분비하게 하는 종양항원에 의하여 자극받는 것으로 보이며 이때 lymphokine은 국소적인 지연과민반응(delayed hypersensi -tivity reaction)을 일으킨다. 셋째로 면역글로불린 G에 속하는 항체는 종양항원과 결합하고 대식세포와 killer cell로 알려진 임파구는 면역글로불린 G항체와 결합하여 종양세포를 파괴한다. 넷째로 대식세포의 면역반응은 lymphokine나 그와 비슷한 물질은 bacillus Calm-ette Guerin 혹은 glycogen 등에 노출된 후에 활성화된다. 원발성 종양의ㅡ 절제는 활성화된 대식세포가 나머지 종양세포를 모두 파괴시켜 종양세포의 완전 소실을 유도하기도 한다.최근 면역 감시등에 관여하는 세포로 NK세포는 종양의 발생과 전이를 막는다는 학설이 대두되어 이 세포의 면역학적 기능에 대한 임상에의 활용이 앞으로의 연구과제가 되고 있다.1.5종양세포의 면역반응 회피실험동물을 이용한 실험에서는 종양세포에 대한 숙주 면역반응이 종양세포 성장억제기능을 보이는 것이 확실하나 사람에서 일단 셍긴 자연발생종양에 대한 면역기능은 효과적인 방어기능을 수행하지 못한다. 즉 종양이 형성될 때까지 숙주의 면역기구를 피하여 성장한 것이며 이러한 종양세포의 숙주면역반응 회피기전을 알아보기로 한다.종양항원은 매우 낮은 항원성을 가지므로 종양이 아주 작을 때는 숙주 면역계를 피하여 성장하게 되고 일단 종양이 커지면 면역계가 감당을 하지 못하게 된다. 종양특이항원에 대한 항체로 수동면역을 시킨 후 종양성장이 억제되지 않고 반대로 종양성장이 촉진되는 경우가 많다. 즉 앞에서 설명한 촉진항체가 세포독성 T세포의 표적공격을 방해하거나 종양세포에서 떨어져 나온 종양항원과 면역복합체를 형성하여 세포독성 T림프구의 작용은 물론 NK 세포와 대식세포의 ADCC 기능을 억제한다.종양세포표면의 종양특이항원은 특이항체와 결합하여 capping과 endocytosis 현상으로 세포표면에서 없어지며 항체가 없는 상태에서 오래 두면 종법과 유전자재조합기법(recombinant DNA technol -ogy)이다.단세포군항체 생산기법은 특정 상체를 대량 생산할 수 있게 함으로써 그리고 유전자재조합기법은 생체에 극미량으로 존재하는 사이토카인과 같은 물질을 실험실에서 대량으로 생산하는 것을 가능케 함으로써, 면역학에 대한 이해를 증진시켰다. 이울러 이 같은 물질을 보다 순수한 형태로 다량으로 사용할 수 있게 됨으로써 종양 환자의 치료영역에서도 큰 발전을 가져왔다.2.1 분류종양의 면역요법은 사용되는 제제가 대상개체에 특이성을 지는지의 여부에 따라 특이, 비특이요법으로 구분되고, 사용되는 제제가 개체의 면역을 능동적으로 유발하는 것인지 혹은 수동적으로 전달하는 것인지에 따라 능동, 수동요법으로 구분된다.이 방식에 의하면 면역요법을 분류할 수 있다. 전통적으로 시도되었던 암에 관한 면역요법을 각 분류방식에 따라 나열하면 능동, 특이요법으로는 종양세포를 비활성화한 후 환자에게 주입하는 종양백신을 들 수 있고, 능동, 비특이요법으로는 BCG와 같은 물질을 주입하여 환자의 면역능력을 전반적으로 항진시킴으로써 암을 퇴치하고자 하는 노력을 들 수 있다. 수도, 특이요법으로는 어떤 특정 암이 진행된 환자에게 혈청을 주입하는 혈청요법을 들 수 있으며, 수동, 비특이요법으로는 NK세포와 같은 면역세포를 환자에게 주입하는 노력을 들 수 있다.상기의 방법들은 이론상으로는 대단히 매력적이나, 이들 중 그 어느 것도 명확한 항암효과를 보이지 못하였다. 그 원인은 이들 접근방법론이 과거 세균학 영역에서 면역학이 거둔 성과를 바탕으로 구성된 개념에 근거하여 시도된 것이므로, 똑같은 이론이 종양면역학에도 그대로 적용될 수 있을 것인가라는 근본적인 문제점 때문이다.그런데 최근 단세포군항체 생산기법이나 유전자재조합기법의 발전으로 종양면역학에 대한 새로운 이해가 증진되고, 환자에게 적용될 수 있는 새로운 치료기법들이 임상에 많이 도입되면서, 암에 대한 면역요법은 새로운 시대로 접어들게 되었다. 이처럼 종양세포에 대한 환자의 반응을하였다.

자연과학| 2012.11.18| 11페이지| 2,000원| 조회(258)

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줄기세포와 그 이용, 그에따른 문제점

서론우리는 살아가면서 불치병이란 단어를 한번쯤은 들어보게 된다. 불치병이란 말그대로 치유될 수 없는 병이다. 그러기에 사람들은 언제나 불치병의 해결방안이 나오기를 바랬고 그것은 일류에게 있어서 영원히 해결해야할 숙제였다. 헌데 황우석교수로 인해 알려지고 발전되어지고 있는 줄기세포가 이런 꿈을 이루어 줄 수 있는 획기적인 해결방안으로 떠오르고 있다. 그렇기 때문에 우리는 이것에 주목하고 자세히 알아볼 필요가 있다.본론? 줄기세포란?근육·뼈·뇌·피부 등 신체의 어떤 기관으로도 전환할 수 있는 만능세포(pluripotent cell)로, 간·폐·심장 등 구체적 장기(臟器)를 형성하기 이전에 분화를 멈춘 배아 단계의 세포를 말한다. 간(幹)세포라고도 하는데, 크게 다음과 같은 4가지로 분류된다.① 후생동물의 조직 분화 과정에서 1개 또는 소수의 세포가 분화한 조직세포의 형질을 아직 전혀 갖추지 못했지만, 그 증식으로 생긴 계열세포(系列細胞)가 모두 특정한 조직세포로만 분화하는 경우, 이 증식성인 미분화된 최초의 세포를 그 조직세포의 줄기세포라고 한다. 다층(多層) 표피의 기저층 세포가 그 한 예이다.② 후생동물의 발생 도상에서 장차 시원생식세포(始原生殖細胞)를 형성하는 세포계열 또는 그에 속하는 세포를 말한다. 분열로 하나의 체세포와 하나의 줄기세포 또는 시원생식세포를 생성한다. 말회충이나 물벼룩의 일종인 검물벼룩에서는 2세포기에 이미 줄기세포가 구별된다. 전자의 경우 줄기세포는 체세포 계열에서 볼 수 있는 염색질 감소를 일으키지 않으며, 세포분열 때에 완전한 염색질을 핵 내에 지님으로써 구별된다.③ 조혈기관·장상피조직 등의 세포재생계에서, 세포 생산의 기초가 되는 세포를 말한다. 특히 혈구 형성 과정에 대하여 상세히 연구되었는데, O.네겔리는 주로 백혈병에 나타나는 세포를 골수아구보다 한층 더 미분화한 세포라 하여 백아세포·혈액아세포 또는 줄기세포라고 하였다. 형태학적으로 다른 세포와 구별되지는 않지만, 이의 증식에 의해서 생긴 세포가 후에 적혈구계·백혈구계·혈소판 세포계로 배양시키는 데는 한계가 있다. 따라서 과학자들은 배아 줄기세포가 질병 치료에 가장 유용하다고 보고, 이를 이용해 당뇨병·심장병·알츠하이머병·암·파킨슨병 등 각종 난치병을 치료하기 위한 연구를 해왔다. 즉 배아 줄기세포를 신체의 각종 장기나 조직으로 분화시키는 인체 신호체계를 밝혀낼 수 있다면, 질병이 발생한 조직과 기관을 재생 또는 대체할 수 있는 새로운 세포도 만들어낼 수 있다는 것이다. 그러나 문제는, 배아 줄기세포는 배아에서 채취한 것이기 때문에 이를 추출하기 위해서는 어쩔 수 없이 하나의 생명이 될 배아를 파괴해야만 하고, 또 이런 점 때문에 입수하기가 아주 어렵다는 점이다. 특히 정자와 난자가 수정되는 순간을 생명체의 시작으로 보는 종교계나 생명윤리 단체들이 이러한 연구에 강력하게 반발하는 등 과학자들과 대립하고 있는 실정이다. 그러다 2001년 8월 초, 미국에서 반대측의 반발을 줄이는 차원에서 이미 배아를 파괴해 추출 배양해 놓은 60여 가지의 배아 줄기세포주(細胞株) 연구에 한해 연방기금을 지원하기로 하고, 더 이상의 배아 줄기세포주에 대한 연구는 지원하지 않기로 함으로써 소극적이기는 하지만, 일단 줄기세포 연구를 허용하였다. 곧이어 미국의 생명공학회사인 어드밴스트 셀 테크놀로지(ACT)사에서 인간배아복제가 성공하면서 다시 논쟁이 일기 시작하였는데, 한국에서도 이미 마리아병원 박세필 박사팀이 실험관에서 줄기세포를 이용해 심장세포를 배양하는 데 성공하였고, 전 세계적으로도 뇌신경세포·췌장세포·조혈세포·근육세포 등 5~6종의 줄기세포가 이미 만들어진 상태다.??? 줄기세포의 생산방법◇ 냉동배아를 이용한 줄기세포 생산과정? 줄기세포의 이용기술배아줄기세포의 배양기술은 우선 불임 치료 시 임신에 이용하고 남은 배아에서 내세포괴 세포를 분리, 특수 배양액에서 배양해 분열만 거듭하는 미분화 상태의 배아 줄기세포를 얻는 방법이 있다. 또 지난 97년 복제양 ‘돌리’를 생산한 것과 같이 핵치환 방법을 통해서도 얻을 수 있다. 특정 동물의 체세포에서 핵용될 배아줄기세포는 인체에 영향을 미칠 수 있는 물질이 배제된 상태에서 대량 배양이 이루어져야 하기 때문에 배양 방법의 최적화가 요구된다.앞으로 이 분야의 주요 연구를 통해 ▲인간 배아의 배 발생능 개선 기술 ▲배반포에서 내세포괴의 분리 기술 ▲배아줄기세포의 배양조건 개발 ▲배아줄기세포의 특성 분석 ▲품질 기준 개발 ▲효율적이고 투명한 배아줄기 세포주 은행 운영 방안 등에서 많은 개선이 이뤄져야할 것으로 보인다.성체출기세포의 경우 모든 조직에서 존재 여부가 확실히 확인되지는 않은 상태이며 세포의 수가 적고 분리하기도 쉽지 않다. 또 나이가 들수록 각 조직에 존재하는 성체줄기세포의 수, 분화능력 및 증식능력이 저하되기 때문에 자가 세포치료에 충분한 정도의 세포를 얻는 방법이 연구돼야 할 것이다.? 줄기세포의 이용과학자들은 배아 줄기세포가 질병 치료에 가장 유용하다고 보고, 이를 이용해 당뇨병·심장병·알츠하이머병·암·파킨슨병 등 각종 난치병을 치료하기 위한 연구를 해왔다. 즉 배아 줄기세포를 신체의 각종 장기나 조직으로 분화시키는 인체 신호체계를 밝혀내, 질병이 발생한 조직과 기관을 재생 또는 대체할 수 있는 새로운 세포도 만들어 질병을 완치할 수 있다.? 줄기세포의 문제점①생명(탄생)은 수정된 시점부터임에도 불구하고, 배아줄기세포 연구자들은 14일 이전의 미성숙 수정란은 생명이 없는 것으로 간주함으로서, 생명윤리의 문제점을 고의적으로 회피하고 있다.배아줄기세포 연구에 있어서 가장 문제가 되는 것은 어느 단계부터 생명체로 볼 것인가 하는 점이다. 생물학적으로 보면 생명은 수정이 된 시점부터 개체로서 성장할 모든 잠재력을 가지고 있으므로, 생명이 탄생된 것으로 본다. 이는 크리스찬들이 지적하는 바이기도 하다. 하지만 배아줄기세포 연구자들이나 인간복제 연구를 하려는 연구자들은, 수정은 됐지만 14일 이전의 착상이 안된 미성숙-수정란(Pre-embryo)를 사용한다고 함으로서 생명윤리의 문제를 피하고자 한다. 이러한 미성숙 수정란은 인공수정시 사용하다 남은 수정란 (시 생명의 한 개체로 보기 힘들다는 것이다. 이러한 ‘pluripotent’ 라는 용어를 사용하는 이유는 배아줄기세포를 수정란으로부터 분리해내기 위해선 어느 정도 자란 착상가능한 수정란을 가지고, 그 수정란의 외피층을 벗겨내고, 안에 있는 배아줄기세포를 시험관에 쏟아냄으로서, 배아줄기세포 를 구할 수가 있는데, 일단 외피층을 벗겨내면 다시는 착상이 가능하지 않을 것이므로 분리해낸 배아줄기세포는 더 이상의 생명체로서의 의미가 없는 것으로 보고자 하는 것이다. 그러나 배아줄기세포를 처음으로 분리해낸 제임스 톰슨 박사의 연구에 의하면 외피층을 벗겨내고 분리해낸 배아줄기세포도 적정한 배양조건에서는 외피층을 다시 형성할 수 있는데, 이는 배아줄기세포를 몇 달이고 계속 미분화된 채로 분열을 시키더라도 다시 자궁내막에 착상시킬수 있다는 의미이다. 그러므로 개체형성능력이 제한되었다는 것은 생물학적으로 잘못 적용된 사례이며 [totipoten(개체형성능력을 갖춘)가 맞는 용어], 이는 배아줄기세포 연구를 하고자 하는 과학자들이 고의적으로 잘못된 전문적 용어를 적용함으로서 생명윤리문제를 회피하려는 의도가 있는 것처럼 보인다. 배아줄기세포는 개체형성능력이 제한된 것이 아니라, 완전한 개체를 형성할 수 있는 생명체이다.③배아줄기세포 연구와 인간복제와의 관련성인간복제 (human cloning)에는 두 가지의 형태가 있는데, 이는 생식을 위한 것과 치료를 위한 것으로 나눌 수가 있다. ESCR은 치료를 목적으로 인간복제를 하게되고, 거기서 배아줄기세포를 얻게 된다. 생식을 위한 복제의 경우에는 핵치환기술을 이용하여 본인과 유전적으로 동일한 일종의 일란성 신생아(늦게 태어난 일란성 신생아)를 얻는 것이 주 목적이며, 이러한 핵치환을 통한 인간복제를 지지하는 자들은 불임치료의 한 방법으로서 인공수정과 같은 맥락에서 보고자 한다. 반면에 치료를 위한 인간복제의 경우에는 핵치환기술을 그대로 사용하지만, 수정란이 어느 정도 자라면(14일 정도), trophoblast(배아의 외피층)을 제거하고의 입법을 적극 추진함으로서 배아줄기세포 연구의 이러한 제약조건에서 벗어나려 하고 있다.⑤배아줄기세포 연구를 제한할 수 있는 법안이 존재함1995년 Health and Human Servives (HHS) 법안에 부속된 Dicky Amendment에 따르면 인간수정란을 파괴하는 연구에는 연방정부의 연구기금을 조달할 수 없다고 발표하였다. 그러나 Preembryos (수정된지 14일이전의 수정란)에 대해서는 연구를 제제할 수 있는 법안이 없는 실정이다. 뿐만아니라 정부기금을 기반으로한 연구이외의 연구들 (제약회사나 연구소, 개인자금을 기반으로한 연구 등)에 대해서는 인간수정란을 만들고, 조작하고, 파괴하고, 인간복제를 하는 연구 등에 대해서 제제조건이 없는 상태이다.⑥여론조사 결과 미국인들은 정부연구기금을 인간수정란을 파괴하는 연구에 사용할 수 없다는데에 찬성하고 있다.⑦배아줄기세포 연구는 생명을 말살함으로서, 대신에 환자의 장기의 일부분을 만드는데 사용되고 있다.배아줄기세포 연구자들은 분화가 결정되지 않은 수정란을 화학적으로 처리한다던지 함으로서 특정한 조직으로만 분화를 유도하여 질병치료에 적용하고자 한다. 그러나 이러한 배아줄기세포 연구는 인간의 생명을 이용하여 질병치료의 명목으로 수정란을 파괴하는, 즉 생명을 의도적으로 파괴하는 것이므로, 극히 비윤리적인 연구라 할 수 있다. 배아줄기세포 연구자들이 주장하는 또 다른 하나의 연구의 정당성은, 인공수정이 이루어지는 병원에서 남게 되는 수정란 (미국내에서만 300,000개 이상의 미사용 수정란이 있다고 함)들은 어쨌든 버리게 되는것이므로, 배아줄기세포 연구에 사용될 수 있다는 논리를 주장하고 있다. 그러나 이는 죽어가는 사람의 장기 (어쨌든 죽을 것이므로)를 취하여 병든 사람을 고치겠다는 논리와 같은 것으로서 생명의 존엄성을 여전히 무시하는 처사이다. 그렇다면 이러한 연구가 어느 정도 진행되었을까? 아담과 몰리의 경우를 한번 들어보자. 몰리는 판코니 빈혈(Fanconi anemia)이라는 유전적이면서 치료 가망

공학/기술| 2012.10.01| 7페이지| 1,500원| 조회(124)

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