CRISPR-Cas9 작용기전 - 크리스퍼 유전자 가위의 원리 [생명과학 세특]

소개

크리스퍼 유전자 가위의 원리 - CRISPR-Cas9 시스템의 작용 기전에 대한 내용입니다.

목차

Ⅰ. CRISPR-Cas9 이란

Ⅱ. CRISPR-Cas9의 작용기전
1.박테리아의 CRISPR-Cas9 시스템
2.유전자가위 CRISPR-Cas9 작용기전

Ⅲ. CRISPR 기술의 한계 및 문제점

Ⅳ. 참고문헌

본문내용

Ⅰ. CRISPR-Cas9 이란

CRISPR-Cas 시스템은 유전자 편집 기술을 비롯한 유전공학 분야의 판도를 빠르게 변화시키고 있다. 유전자 편집 기술은 CRISPR-Cas9(유전자가위)을 비롯한 다양한 도구를 사용하여 DNA를 수정하고 조작하는 기술을 말한다. 유전자 가위는 유전체(게놈)에서 특정 염기 서열을 인식한 후 해당 부위의 DNA를 정교하게 잘라내는 유전자 편집 기술이다. 현재 개발되어 있는 유전자 가위는 1세대 징크핑거 뉴클레아제(ZFN; Zinc Finger Nucleases), 2세대 탈렌(Talen; Transcription Activator-Like Effector Nucleases), 3세대 크리스퍼(CRISPR; Clustered regularly interspaced short palindromic repeats)로 발전해 왔다.

그림. 세대별 유전자 가위. CRISPR를 사용하기 위해서는 장비도 거의 필요 없고 몇 년 동안 기술을 숙달할 필요도 없다. 기본적인 분자생물학적 지식만 있으면 사용할 수 있고 RNA 절편만을 택배로 주문하면 되니 가히 혁명적인 유전자 편집 도구라 하지 않을 수 없다.

3세대 유전자가위 크리스퍼(CRISPR)는 종전의 1, 2세대 기술에 비해 안전하고 효율적인 방법으로, 혈우병이나 겸상 적혈구 빈혈 등 유전 질환을 치료하고 암이나 에이즈, 대사 질환, 알츠하이머병과 같은 퇴행성신경 질환 등 다양한 질병을 치료하고 예방하는 데 유용하게 활용될 것으로 기대되며, 농작물 품질 개량을 용이하게 하여 유전자 변형 식물(GMO)의 대안으로 주목받고 있다.

Ⅱ. CRISPR-Cas9의 작용기전

1.박테리아의 CRISPR-Cas9 시스템
크리스퍼(CRIPSR) 유전자 가위는 세균의 항바이러스 메커니즘인 크리스퍼 시스템(CRISPR system)을 유전공학에 활용한 유전자 편집 기술로, 목적 유전자에 도달하여 표적 염기 서열을 잘라내고 원하는 새로운 염기 서열로 교정하는 방법이다.

참고자료

· 크리스퍼가 온다 (제니퍼 다우드나, 새뮤얼 스턴버그 저, 프시케이숲)
· 유전공학의 이해 4판 (남상욱 외, 라이프사이언스)
· 생명과학, 공학을 만나다 (유영제 지음, 나녹)
· CRISPR-Cas: Converting A Bacterial Defence Mechanism into A State-of-the-Art Genetic Manipulation Tool
· CRISPR-Cas: 박테리아 방어 메커니즘을 최첨단 유전자 조작 도구로 전환. 항생제 2019, 8 (1), 18; https://doi.org/10.3390/antibiotics8010018
· CRISPR/Cas9 기술을 이용한 질병 치료 동향. 성상현(2020). BRIC View 2020-T04 https://www.ibric.org/myboard/read.php?Board=report&id=3422 (Jan. 14, 2020)