유 전 공 학 (GENETIC ENGINEERING)

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1 유 전 공 학 (GENETIC ENGINEERING)
1장. 서론(Introduction)

2 유전공학 교과목의 개요 응용과학 분야로 최첨단 학문 분 야임.
생명공학의 한 분야로 식량문제, 환경오염 , 의약품 개발 및 효소 생산 등을 해결할 수 있는 학 문. 분자 생물학, 미생물학, 유전학, 생 리학, 생화학 등의 기초 분야를 기 반으로 발전된 학문.

3 유전 공학 수업 목표 유전 공학의 기초 원리 터득. Cell fusion : 세포 융합(식물).
Gene cloning : 유전자 재조합(미 생물). Nuclear transplantation : 핵 치환 (동물). 최근 유전공학 연구 동향. 미래 유전공학 연구 동향.

4 유전공학의 발전 1964. Abel and Trautner. Bacillus subtilis의 형질전환 연구 성공.
Mandel and Higa. E. coli를 CaCl2 처리하여 형질전환 률 증대. Smith. Haemophilus influenzae d 균주로부터 HindⅢ 최초 로 발견함. 1972. Berg. Stanford 대학 의학부 생화학 교실에서, SV40 virus 와 λdV gal plasmid를 이용하여 CCC - form의 재조합 DNA 제조 1972. Kaiser. P22 phage의 3’ 말단과 5’ 말단에 dA, dT 가닥을 부착하여 두 가닥 DNA 연결 성공 (Tailing method : Linker DNA, Adapter DNA).

5 유전공학의 발전 1973. Boyer and Cohen. 재조합 DNA로 형질전환 실험 성공.
plasmid DNA와 외래 DNA절편을 이용하여 재조합 DNA를 제조한 후, E. coli에 형질전환 성공함. Doy. Transgenosis 발견. 원 핵 세포의 DNA(유전물질)를 인위적으로 진 핵 세포 속 으로 전달하는 현상. Horst et al.. Transgenosis 증명. λ phage에 β-galactosidase 유전자를 재조합 시킨 후,사람 의 섬유 아 세포에 전이시켜 환자의 섬유 아 세포에서 phage genome을 발견하였으며, 섬유 아 세포에 서 β-galactosidase 활성이 증가하는 것을 발견함.

6 유전공학의 발전 1975. Kohler and Milstein. 단일 클론 항체 생산. 1976. DNA염기 배열 기술 개발.
Sanger법(사슬 종지법), Maxam-Gilbert법(화학적 방법). 1978. Genentech(미). 대장균에서 인슐린 생성. 1988. PCR(Polymerase Chain Reaction) 개발. 1995. Haemophilus influenzae 염기서열 규명. 1998. Helicobacter pylori 와 Zymomonas mobilis의 DNA 염기서열 구명. 2005. 인간의 염기서열 규명으로 DNA 칩 개발(Human Genome Project).

7 동물 복제 기술 현황 1997. 2. 로즐린 연구소(복제 양 돌리). 1997. 8. 영장류(원숭이) 복제.
로즐린 연구소(복제 양 돌리). 영장류(원숭이) 복제. 쥐 정소에서 배양한 인간정자로 아기출 산. 인간배아세포 배양 성공(이식용 장기공 급). 체세포로 수컷 생쥐 복제. 유전자 대체 기술(이식용 장기생산 가 능). 1996. 이경광. 보람이 탄생(인간의 락토페린 유전 자보유). 1999. 황우석. 영롱이(체세포 복제 암 송아지),세 계 5위 세포 복제 국가.

8 유전공학의 연구 분야 유전공학의 3가지 방법. 세포 융합(Cell Fusion).
핵 치환 법(Nuclear Transplantation). 재조합 DNA법(Recombinant DNA Method). 제1 녹색 혁명 : 종자의 유전적 개량 (육종). 제2 녹색 혁명 : 화학비료와 화학살충 제의 개발. 제3 녹색 혁명 : 유전공학의 이용(세 포 융합 법 개발).

9 세포융합 법(Cell fusion) : 식물, 미생물
내한성 식물의 세포 내염성 식물의 세포 내충성 식물의 세포 신 품종 개량 내열성 식물의 세포 (육종) 내병성 식물의 세포

10 세포융합 법(Cell fusion) : 식물.
녹색의 콩 세포 + 해바라기 세포 = Sun bean(해바라기 콩). 감자(Potato) + 토마토(Tomato) = 토 감 (Pomato). 마늘 + 고추. 무 + 배추. Bio Engineer Plant 생산 인슐린 생산 담배, 생리활성 물질 생산하는 식물 개발.

11 세포융합 기술 모형

12 핵 치환 법(Nuclear Transplantation): 동물

13 재조합 DNA(Recombinant DNA method) : 미생물

14 제한효소와 Ligase(연결효소)에 의한 재조합

15 유전자 조작의 모형 및 공정도

16 유전공학 관련 기술 및 응용분야

17 생체 개량 수단과 응용분야

18 유전공학의 역기능 Bio – safety(생물 안정성) 유전자 조작에 의한 변형생물 초래 유전자 조작에 의한 환경오염 초래. Bio – pollution(생물 공해) 자연 생태계의 균형 파괴 Gene pool의 오염. Bio – ethics(생물 윤리) : 대리모, 인공수 정, 시험관 아기.

19 유전공학의 역기능 건전한 윤리관과 가치관의 확립이 필요 함. 20C 초 우생학의 이론이 독일 나치 히틀 러에 의해 악용됨.
게르만 민족의 우위론으로 인한 유대 민 족 및 집시 족 말살 정책. 유전자 치료법 등의 의료행위 신중히 검 토.

20 유전공학 연구 규정 인간 게놈과 인권에 관한 선언
유전공학 연구 규정 인간 게놈과 인권에 관한 선언 11조 : 인간 복제와 같이 인간의 존엄성에 위배되는 행 위는 허용될 수 없다. 12조 : 연구의 자유는 사고의 자유에 속한다 인간게놈에 관한 연구는 개인 및 인류의 건강증진과 고통 해소를 목적으로 해야 한다.