크리스퍼 유전자 가위
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크리스퍼 유전자 가위(CRISPR-Cas9) #
국내 연구진(김진수, 서울대)에 의해 최초로 개발된 기술로 단백질 공학적 접근을 통해 원하는 타겟 유전자만을 인식하여 잘라낼 수 있는 기술이다. 유전자 가위는 2008년 1세대 징크핑거뉴클리아제(ZFN)을 시작으로 2세대 탈렌(TALEN)을 거쳐 현재의 기술이 개발되었으며, 많은 연구자들에게 유용한 툴로 이용되었다. 이번에 개발된 유전자 가위가 특별하게 평가받는 이유는 기존의 가위들의 문제는 원하지 않는 유전자까지 잘라낼 경우 돌연변이를 일으킨다는 문제가 있었는데, 크리스퍼는 정확하게 원하는 유전자만을 잘라낼 수 있는 것으로 검증되었기 때문이다. 크리스퍼 유전자 가위는 유전자 기능을 찾는 연구, 특정 유전자 기능을 없앤 실험용 동물을 만드는 일도 더 간편해 질 것으로 기대하고 있다. 뿐만 아니라, 유전자 조작을 통해 이식장기를 만드는 일이나 농축산 품종 개량 연구에도 활용될것으로 전망하고 있다.
원리 #
크리스퍼 유전자 가위의 원리는 박테리아가 침입한 바이러스의 DNA 일부를 자신의 유전체에 저장해두었다가 바이러스가 침입할 때 그 정보를 다시 꺼내어 바이러스 DNA만을 찾아 절단하는데 쓰는 박테리아의 자기보호 메카니즘에서 아이디를 얻어 특정 유전자의 염기서열을 찾아가는 염기서열 조각(CRISPR 부분)을 제작해 절단 효소인 Cas9와 짝을 이루게 하면, 짝을 이룬 크리스퍼 시스템은 표적이 되는 DNA 염기서열에 달라붙어 절단하는 원리이다.
활용 #
2019년 말부터 시작된 COVID-19 팬데믹 상황에서 2020년도에 크리스퍼 유전자 가위를 활용하여 코로나바이러스 진단 기술을 제니퍼 다우드나 교수 연구진이 개발했으며, 코로나 진단 키트로 개발되었다. 이는 처음 개발된 크리스퍼 유전자 가위를 일부 변형한 것으로 가이드 RNA가 코로나바이러스의 RNA에 결합하면 Cas13의 효소 단백질이 형광 입자가 붙어 있는 RNA 가닥을 잘라내고, 이 형광 입자가 빛을 냄으로써 코로나바이러스 여부를 확인하는 것이다. 또한 빛을 내는 형광의 세기로 바이러스의 양 확인도 가능하다.
Reference #
- https://www.chosun.com/economy/science/2020/10/09/MBBL6L4GQJAP3F2IBPNXEFRJNY/
- https://www.chosun.com/economy/science/2022/07/06/D5B6I275HNHIDAKE2FVV734AMY/
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