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[마케팅이론]마케팅 조사모델과 조사정보의 구조

3장. 마케팅 조사 모델과 조사정보의 구조(1) 마케팅 조사 정보의 기능마케팅 관리자는 마케팅 조사를 통하여 수집한 정보를 바탕으로 마케팅 문제의 원인을 설명하고, 마케팅 문제와 관련된 환경들이 향후 어떻게 변화해 갈 것인가를 예측하여 마케팅 문제를 해결할 수 있는 적합한 방안을 제시할수 있어야 한다. 적합한 해결방안은 마케팅 문제를 해결하는 데 필요한 환경들을 통제할 수 있어야 하는 것이다. 그러므로 마케팅 조사정보가 꼭 수행해야 할 기능은 크게 연구대상에 대한 설명, 예측 그리고 통제의 세 가지로 요약할 수 있다.1.1 연구대상의 설명연구대상으로서 마케팅 문제를 설명하고자 하는 이유는 마케팅 문제를 발생시키는 직접 간접적인 영향요인들을 정확히 파악하여 마케팅 관리자의 전략을 모색하기 위함이다.마케팅 정보가 마케팅 문제를 얼마나 잘 설명하고 있는가에 대한 판단은 설명의 범위 설명의 정확도 신뢰도 그리고 통제능력을 그 기준으로 삼는다.1.2 연구 대상의 예측마케팅 문제가 앞으로 어떻게 변화해 갈 것인가를 예측할 수 없다면 마케팅 계획을 입안하기 힘들다. 어떤 사건이 반복적으로 발생한다면 언제 이러한 사건이 또 나타날 것인가를 예측하고 또 알려진 사실로부터 모르는 사실 까지도 유추하려는 노력이 필요하다. 그러나 예측의 근거는 과학적 조사, 객관적 사실, 보편 타당한 이론에 의하여 유도된 것이어야 한다. 즉,예측의 기본 전제가 진실이어야 하고, 사실에 입각한 자료가 미래지향적이어야 한다. 예측의 평가는 기본적으로 설명의 경우와 비슷하나 초점을 미래에 둔 것이 큰 차이라고 할 수 있다. 예측이 잘 되었나를 체크해야 할 사항은 다음과 같다.예측의 근거가 되는 설명이 타당성이 있는가?상세한 예측을 통하여 계획된 미래 시점에 발생할 사건을 구체적으로 밝히고 있는가?미래에 발생할 사건에 대한 이유를 명확하게 제시하고 있는가?예측을 위해 활용한 변수들의 상호관계가 얼마나 자세하게 정의 되어있는가?미래 예측을 위한 변수를 모두 고려하고 있는가? 중요한 변수가 누락되진 않았나?서 이 변수와 관계있는 독립변수를 체계적으로 조사 하는 것을 말한다.통제 과정에서 체크해야 할 사항을 지적하면 다음과 같다.1. 통제가능변수가 분명하게 파악되어 있는가?2. 마케팅 조사에서 제공된 정보가 충분히 명시되어 마케팅 전략, 진술의 설정에 효과적인가?3. 언제, 어떤 상황에서 통제변수를 조작하는 것이 가장 적합하다는 것을 나타내고 있는가?4. 마케팅 문제를 통제하고자 할 때 그 이론적 근거가 분명한가?5. 이러한 이론모델을 이용해서 분석해 볼 때 문제에 대한 새로운 통찰력을 엋을 수 있는가?6. 마케팅 조사의 모든 자료는 경영자의 정책목표와 수단을 제공하도록 정리되어 있는가?7. 마케팅 조사의 자료는 소기의 목표를 달성하는 데 영향을 끼치는 다른 요인들도 나타내고 있는가?(2) 마케팅 조사 모델2.1 모델 설계의 필요성집을 지으려고 하면 미리 어떤 자재가 언제, 얼마나 필요한가 하는 문제에 대하여 계획이 되어 있어야 한다. 마케팅 조사에서 어떤 정보가 언제. 얼마나 필요한가 하는 문제는 집을 지으려고 하는 경우와 서로 비슷하다.모델이란 중요한 부분을 뽑아서 복잡한 현실을 간단히 표현한 것으로, 다양한 모델이 존재한다, 모델을 표현하는 수단에 따라 언어로 표시한 모델, 그림으로 표시한 모델, 수리적으로 표시한 모델로 구분할 수 있으며 모델이 어떤 성질을 내포하고 있느냐에 따라서 기술적 모델, 예측적 모델 그리고 규범적 모델로 구분하기도 한다. 또한 모델의 구성요소인 개념,명제 또는 제 이론들의 상호관계가 이미 결정된 원칙에 따라 작용하는 모델 혹은 상호관계가 우연적 요인을 감안한 확률이론을 배경으로 하여 작용하는 모델로 분류하기도 한다. 마치 집의 설계도에도 정면도, 평면도, 측면도 등이 있어야 건축가들은 미래에 완성될 건무의 이미지를 정확하게 생각 할 수 있는 것과 마찬가지다.2.2 조사모델의 핵심구성요소개념의 파악마케팅 조사모델은 여러 가지 개념으로 구성된다, 개념은 하나의 추상이다. 개념은 사상들을 하나로 묶어 생각을 단순화시켜 준다. 그리고 이론 추상성의 정도가 낮은 구체적인 개념이 있다. 추상성이 낮을수록 구체적인 현상과 일치하게 되므로 이해가 쉽다. 마케팅 조사모델을 설계하기 위하여 필요한 정보들을 추상적인 개념으로 파악할 필요가 있고 조사모델에서 사용되어지는, 예를 들어 제품 포지셔닝, 상표충성도, 상표인지도, 제품이나 상표에 대한 태도 등의 개념들은 다시 구체적으로 정의되어져야 한다.가설가설은 개념들의 상호관계를 연구자가 미리 가정한 것이다. 이러한 상호관계는 상관관계로서 혹은 인과관계로서 형성되게 된다.모델 설계의 과정모델은 복잡한 현실을 간단하게 표현해야 한다. 그러므로 복잡한 연구대상을 투시하는 데 필요한 중요한 개념이나 변수를 먼저 찾아야 한다.괸계문헌이나 경험을 통해서 연구대상을 설명, 예측, 통제하는 게 영향을 주는 주요 개념을 파악하고 각 개념들의 구성요소를 차례로 찾아 주요 개념과 그 구성요소 상호간의 위계를 밝히려는 노력의 과정에서 주요 변수를 찾을 수 있다. 이때 특히 주요한 점은 몇 가지 생각할 수 있는 변수를 선택하는 것이 아니라 연구 대상과 관련된 모든 가능한 변수들을 먼저 파악 다음, 이러한 여러가지 변수들 가운데서 변수 상호간의 중요성을 평가해서 변수를 선택해야 한다는 점이다.(3) 조사정보의 구조와 개발과정3.1 조사정보 구조의 의미구체적인 마케팅 조사의 시작은 문제해결을 위해 어떤 자료를 어떻게 수집할 것인가 하는 것이다. 앞 절에서 살펴본 것처럼 마케팅 조사를 시작하는 경우 우선 마케팅 문제에 대해 전문적 지식에 기초하여 마케팅 조사모델을 설계하게 된다. 그러나 마케팅 조사모델은 이론적 개념을 통해 현상을 투시하는 틀을 제공해주기는 하지만 이론적 개념을 어떻게 측정할 것인가에 관한 정보까지는 밝혀주지 못한다.조사정보의 구조는 다음과 같은 질문의 방향을 제시하는 역할을 하게 될 것이다.첫째, 체계적인 자료수집을 위해서 조사되어져야 하는 것은 무어인가?둘째, 필요한 정보로서의 개념 혹은 변수를 어떤 항목으로 측정할 것인가?셋째, 수집되어진 자료를 어떻게 활용하여 가구조의 관계를 한마디로 말하면 문제해결의 이론적 개념구조와 조작적 개념구조의 관계라 할 수 있다. 즉, 마케팅 조사모델이란 마케팅 문제의 해결을 위한 이론적, 개념적 접근을 통해 개념적 정의, 개념적 명제를 바탕으로 논리적 문제의 추론이 이루어지는 과정이며 이 과정에서는 전문적 지식을 토대로 문제를 이론적으로 해석하는 것이 중심이 된다.2. 마케팅 조사모델과 조사정보 구조의 사례비교집을 지을때의 상황을 생각하면서 마케팅 조사모델과 조사정보의 구조사례를 비교해보자.우선 집을 짓기 위해서는 무엇이 필요하며 그것들이 왜 필요한가를 생각하면서 집의 설계도를 준비하게 된다. 이 설계도에는 집의 구성요소로서 지붕, 벽, 마루, 창문, 부엌,등이 조화롭게 결합되어 있다. 만약 집을 짓는 데 전혀 지식이 없는 사람들이 집을 짓는다면 어떠할까?집을 짓기 위해서 필요한 시멘트, 흙, 유리, 기와, 수도꼭지 등을 개략적으로 측정하여 구입하고 목수, 미장공을 불러서 막연히 방, 벽, 마루를 적당히 배치하여 집을 짓는다면 그 집은 어떠할까? 아마 집의 구조와 기능이 조화되지 않아 어떤 건자재는 남고, 또 어떤 건자재는 모자라고, 규격이 맞지 않아서 고치기도 하는 등 낭비가 심하게 될 것이다. 마케팅 조사에 있어서 어떤 정보가 언제 얼마나 필요하며 이것이 어떻게 연결되고 그 결과 어떤 해결방안이 고려된다는 것이 바로 마케팅 조사모델과 조사정보 구조의 역할이 된다.3.3 조사정보 구조의 개발과정마케팅 조사모델에 입각하여 실제적인 조사를 수행하는 데 가장 중요한 것은 조사정보의 구조라고 할 수 있다. 조사정보의 구조는 필요한 정보와 자료를 명확하게 하여 조사에 있어 시간과 자원의 낭비를 막아주고 효과적으로 조사의 목적을 달성할 수 있는 지침이 된다. 올바른 조사정보의 구조를 만드는 절차는 다음과 같이 네단계로 설명할 수 있다.1단계: 마케팅 조사모델에 입각한 조사대상 개념의 파악조사정보의 구조는 수집된 정보가 마케팅 문제의 원인과 구조를 충분히 잘 설명하여 앞으로 이 문제의 해결을 위해 케팅 조사모델을 구성하고 있는 요소들은 추상적인 개념이므로 조사정보의 구조에서는 추상적인 개념을 조작적으로 정의하여 실제적인 조사가 가능하도록 하여야 한다. 조작적 정의란 이론적 세계를 구성하고 있는 추상적 개념을 관찰가능한 구체적 속성을 표현하여 현실적으로 측정 가능하도록 만든 정의를 의미한다.이론적 개념이 조작적으로 정의되면 실제 측정이 가능한 항목이 개발된다. 영어독해 능력은 5분 동안 몇 개의 문장을 정확하게 해석했는가로 측정하고 영어단어의 경우 알고 있는 영어단어의 수를 몇 개의 문제를 통해 측정함으로써 가능하다. 다람 개념을 측정하는 구체적인 항목들이 반드시 타당성과 신뢰성을 가지는 것이 중요하다. 이 문제는 측정의 타당성과 신뢰성에서 다시 언급하기로 한다.3단계: 정보의 상호관계와 활용방향 제시정보를 수집하는 목적은 그 정보를 어딘가에 활용하기 위해서이다. 조사정보의 구조에서는 수많은 수집정보를 어떻게 활용할 것인가에 대한 방향을 제시하고 있어야 한다.이러한 정보의 활용방향은 수집되는 정보의 상호관계로부터 도출된다. 유능한 의사는 병의 징후를 보고 엑스레이 촬영을 하면 어떤 정보를 얻을 수 있고 그 정보는 어떤 목적으로 활용될 수 있다는 것을 알고 있다. 마찬가지로 마케팅 조사자도 어떤 정보를 왜 수집하는가를 정보간 상호관계로 표시함으로써 나중에 수집된 정보를 의도한 대로 충분히 활용할 수 있게 될 것이다.4단계: 정보간 상호관계의 종합화앞의 단계에서 수집해야 할 정보의 내용이 파악되고 정보간 상호관계가 정립되면 이들을 종합적으로 체계화하여 조사정보의 구조를 완성하게 된다.이는 집의 모양을 만들어 준 설계도면 에 따라 건자재를 준비하고 이들 건자재를 조합하여 집의 구체적 모양을 다듬어 가는 과정과 마찬가지이다.3.4 조사정보 구조의 사례할인점수의 증가나 유통시장에서의 외국 백화점의 진출은 백화점의 경쟁전략에 영향을 미치고 또한 소비자의 구매행동에도 여향을 미친다. 가구에서의 자동차 보유율의 증가나 구매력의 증가에 따른 소비의 고급화와 같은 소비자의.

경영/경제| 2005.12.26| 7페이지| 1,500원| 조회(656)

마케팅, 조사, 정보

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[생물학] DNA chip

1.DNA 칩DNA 칩은 실리콘, 표면개질 유리, 폴리프로필렌, 활성화 폴리아크릴 아마이드와 같은 고체 표면에 염기서열을 알고 있는 8∼25 염기 크기의 탐침 올리고뉴클레오티드를 적게는 1000개 많게는 1,000,000개 까지 정해진 위치에 부착시켜 배열한 것이다.이러한 DNA 칩에 분석하고자 하는 표적 DNA 절편을 결합시키면 DNA 칩에 부착되어 있는 탐침들과 표적 DNA 절편의 염기서열의 상보성에 따라 서로 다른 혼성화 양상을 나타내는데, 이를 광학적인 방법이나 방사능 화학적 방법 등을 통해 관찰 해석함으로써 표적 DNA의 염기 서열 또는 유전자형 분석을 하거나 시료 중의 특정 유전자 발현 양상을 분석할 수 있다.DNA 칩을 사용함으로써 극미량의 시료만으로도 분석이 가능할 뿐 아니라 표적 DNA의 염기서열을 여러 부위에서 동시에 규명할 수 있게 되었다. DNA 칩을 이용한 DNA 분석 시스템은 저렴하고 간편하면서도 신속한 방법을 제공하고 있다. 즉 DNA 분석속도를 수십~수백배 증가시켜 인간유전체사업의 완성시기를 크게 앞당겨 줄 뿐만 아니라 현재 염기 하나당 수 달러인 비용을 몇 센트의 수준으로 낮추어 줄 것으로 기대되며, 유전병의 진단, 돌연변이의 탐색, 암 진단, 병원균의 검출, 유전자 발현 분석, 신약개발 등 폭넓은 응용 분야가 예상된다.1.2 발현분석용 칩인간 유전자 발현을 분석하기 위한 탐침배열은 현재 약 6,800개의 완전한 길이의 유일 유전자의 발현 정도를 정량적으로 측정할 수 있다. 각 유전자는 특이적이고 유일한 25mer 올리고뉴클레오티드 탐침 20쌍으로 분석한다.탐침은 배열상에서 직접 합성하는데, 서열이 완전히 일치하는 것과 한 염기를 다르게 한 것을 배열 상의 인접한 부분에서 합성한다. 이렇게 함으로써 결과 분석 시에 비특이적 혼성화에 의한 신호와 배경 신호를 확인하고 감해 줄 수 있다.이 기술은 세포당 수개에서 수백개 수준으로 존재하는 mRNA 사본을 검출할 수 있다. 그리고 형광의 세기는 혼성화된 mRNA의 양에 비례한다. 따라서 이외에도 생쥐, 효모 유전자 발현을 분석하기 위한 탐침배열과 HIV PRT, p53, cytochrome P450 분석용 탐침배열도 있다.HIV 바이러스의 약제에 대한 내성과 관련한 모든 종류의 돌연변이를 검출할 수 있는 연구용 칩은 1996년 4월 최초로 판매되기 시작하였다. 45달러에 판매되는 이 칩은 약 20개 의료기관에서 시험 중에 있다. 이 칩을 이용하면 AIDS 검사시에 HIV 바이러스가 감염되었는지를 알아낼 뿐만 아니라, 어떤 특정 바이러스주가 감염되었으며 어떤 약제에 대한 내성 돌연변이를 갖고 있는지 등을 동시에 검사할 수 있다. 아직 HIV 바이러스의 진화와 관련한 충분한 지식이 축적되지 않았기 때문에 임상적으로 판정하기 위하여 사용하기에는 이르지만, 이 목표를 달성하는 기간을 단축하는데 일차적으로 기여할 것이다.약 450여종의 돌연변이가 cystic fibrosis(CF)라는 질병과 연관되어 있기 때문에, 일반적인 유전 검사를 통해 CF에 걸릴 유전적 위험요소를 검색 하는 데는 1주일이나 소요될 것이다. 이런 문제를 극복하기 위하여 CF의 원인이 되는 돌연변이를 규명하기 위한 연구의 일환으로서 57개의 CF 돌연변이를 찾아낼 수 있는 형광을 이용한 DNA 칩 시스템을 개발하고 있다.1.3 올리고뉴클레오티드 설계DNA 칩은 수만에서 수십만에 이르는 서로 다른 올리고뉴클레오티드 탐침을 포함하고 있는 격실이 배열되어 있는 탐침배열인데, 이러한 DNA 칩을 만드는데 있어서 단순히 미리 합성된 올리고뉴클레오티드를 부착시키는 방법은 많은 수의 다양한 종류의 염기서열을 원하는 위치에 배치하는데 한계가 있다. 그러므로 각 올리고뉴클레오티드들을 격실에서 바로 합성하는 기술이 중요하다.DNA칩은 쉽게 이야기 하면 미리 준비된 정상 유전인자와 바인딩 하는 것을 미리 판 위에 늘어 놓고 이곳에 시료를 가하여 시료와 반응한 DNA를 보고 판독하는 방법이다.이러한 방법을 이용하여 질병을 진단하기 위하여 많은 개발이 이루어 지고 있다. 즉 임신을 예로 들자면 정상 유되면 적색이 나오게 하여 판독하는 것이다.1.4 DNA 칩 기술의 응용DNA 칩 기술은 기초연구나 항생제 개발을 위하여 한 세포 내 에서 발현되는 유전 정보의 총체를 알아내거나, 유전자형 분석(genotyping)을 하거나, 또는 유전체의 다양성을 조사하기 위하여 염기서열을 알아내는데 이용되고 있을 뿐만 아니라, 유전병, 암, 감염병 등의 DNA 진단 등에도 널리 활용될 것으로 기대되고 있다. DNA 칩을 DNA 염기서열 규명에 사용하는 것에 대해서는 이론적으로는 문제가 없을지 모르나 실제 적용 단계에서는 아직도 해결해야 할 문제가 많이 남아 있다는 의견이 일각에서 제기되고 있다. 이러한 이유에서인지는 모르지만 구체적인 적용 예는 알려진 것이 아직은 드문 편이다.인체가 지닌 모든 유전정보를 규명하고자 하는 인간유전체사업이 추진됨에 따라 막대한 양의 유전자 정보를 신속히 파악할 수 있는 방법이 절대적으로 필요하게 되었다. 현재 널리 사용되고 있는 전기 영동에 의한 DNA 염기서열 분석법은 과정이 번거롭고 많은 시간과 노력, 비용이 들며 고도의 숙련이 필요하기 때문에 이러한 단점을 극복할 수 있는 새로운 분석 체계가 모색되어 왔다.Sequencing by Hybridization (SBH)은 1988년 전통적 DNA sequencing 방법의 대안으로 제시되었다.예를 들어 모든 가능한 서열을 모두 포함하고 있는 65,536(48) 종류의 octanucleotide 탐침 배열 칩에 12-mer의 표적 DNA를 넣어 혼성화하였다고 가정하자. 완전하게 상보적인 탐침은 표적 DNA 상의 1-8, 2-9, 3-10, 4-11, 5-12 서열과 상보적인 탐침 5 가지 뿐이다. 이들 5 종류의 탐침 서열을 중첩시키면 표적 DNA의 상보적인 서열을 알아낼 수 있다.여기서 중요한 것은 완전하게 상보적인 결합과 적어도 불일치한 곳이 하나 이상인 불완전한 결합을 어떻게 구별할 것인가 하는 문제이다.1.5 혼성화 결과 해석 방법DNA 칩에 분석하고자 하는 목표 DNA 단편을 결합시킨 있다.결합상태를 규명하는 방법으로는 결합된 염기 서열이 특정 온도 이상에서 분리되는 현상 즉 융해(melting)를 관찰하는 법, 형광 이미지를 이용하는 방법, 목표 DNA를 32P로 표지 한 후 scintillation counting 또는 charge coupled detector(CCD)를 사용하는 방법, 광 분산 라벨(light-scattering)이 부착된 목표 DNA의 결합과 융해를 2차원 optical wave guide(OWG)를 사용하여 관찰하는 방법 등이 있다.1.6 DNA 칩 기술과 시장DNA 칩은 질병을 야기시키는 유전자의 변이를 신속한 인체 유전자 분석을 통해 1시간내에 알아낼 수 있기 때문에 치료약물의 연구와 개발을 위한 귀중한 도구로 인식되고 있다.아직은 연구용 칩만 생산되고 임상의학용 칩은 생산되고 있지 않지만 수년 내에 허가를 받 는대로 시판될 예정이다. 그러면 컴퓨터 칩은 의사들이 질병을 신속 정확하게 진단할 수 있는 새로운 길을 열어줄 것이다. 먼저 환자 혈액 한 방울을 칩 위에 떨어뜨리고 칩을 전자적으로 활성화시킨다. 혈액 시료를 레이저로 조사한 후 현미경하에서 나타난 상을 비디오 카메라에 담는다. 컴퓨터 화면에는 수초만에 점점 밝아지는 환들이 생기는데, 칩에 있는 올리 고뉴클레오티드 탐침과 혈액 시료에 있는 DNA가 혼성화된 것을 보여주는 것이다. 이 결과를 보고 의사는 예를 들어 이렇게 말한다. "이 환자는 스타필로코커스에 의해 감염된 것이 아니라 스트렙토코커스에 감염되었군. 감염균은 스트렙토마이신에 내성이 있고, 세파마이신에 감수성이군." 그리고는 환자에게 세파마이신을 투약한다.바이오칩은 AIDS, 암을 비롯한 난치병의 원인규명을 위한 연구에 크게 기여하는 동시에 제약업계의 의약품 개발 방식 또한 변혁시킬 전망이다.이외에도 대장암, 방광암에 관련된 종양 유전자의 돌연변이 검출을 위한 DNA 칩 개발도 진행 중 이다.바이오칩 시장이 본격 형성되려면 몇 년이 더 소요될 것이지만 기술 발전은 급속도로 진전되고 있다. 25, 기술로 가능하다. 400,000 탐침을 포함하는 칩이 1,2년 내에 대량 생산될 예정이며 1,000,000 탐침배열 칩의 원형도 이미 만들어졌다. 그리고 앞으로 고밀도 칩 제작 기술도 개발이 될 것이다.High-density 올리고뉴클레오티드 array 기술의 파급 효과는 매우 크다. 이 방법을 사용하여 사람 개인들 사이에서 보이는 다형성(polymorhism)을 쉽게 확인할 수 있어서, 이는 유전학적 지도를 작성하는데 매우 유용하고 강력한 방법이 될 것이다. 앞으로 hybridization의 특이성을 높이고 scale을 높이면, 한번의 실험으로 사람 유전체 전체의 유전적 지도를 작성하는데 이용할 수도 있을 것이다. 더 나아가 이 방법을 사용하여 유전자들의 염기서열을 결정하고, 유전자의 개체간의 변화 양상을 측정하고, 염색체 상의 위치를 결정하고, 그리고 유전자 발현의 분포를 파악하게 될 수 있을 것이다. 같은 밀도를 유지하면서 2 cm × 2 cm의 chip을 제조할 수 있게 된다면, 사람의 전체 10만가지 유전자들을 한 개의 chip에 만들 수 있게 된다.이제 남은 문제는 이 기술을 어디에 어떻게 활용할 것이냐 그리고 그 목적을 위해 특이 탐침의 서열을 어떻게 정하느냐는 것이다. 이러한 칩 설계 부분이 생명정보학이 해결해야 할 과제로서 시간과 기술을 요하는 부분이다. 일단 탐침의 길이와 서열이 결정되면 이 설계도에 따른 칩의 제조 및 분석과정은 공통이며 이미 모두 자동화되어 있기 때문이다.1.7 시장 전망창업투자회사 Kleiner Perkins Caufield & Byers의 Brook Byers씨는 이 분야 기업들 중 시장가치가 50억달러를 초과하는 업체가 2005년경 탄생할 것이며, 2010년에는 시장가치 4백억달러에 이르는 기업이 생겨날 것이라고 예상했다.특허권을 취득하기도 전에 기술 발전이 이루어지는 전자업계와 달리 제품 생산에 소요되는 기간이 매우 긴 (8-12년) 생명공학업계에서는 실제 상품이 나오기 전까지 업체를 평가할 수 있는 유일한 기준으

자연과학| 2004.06.13| 4페이지| 1,500원| 조회(452)

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[생물학] 유전자 치료

1. 유전자 치료란유전자 치료란 인체에 유전물질을 도입하여 불치, 난치병을 치료하는 기술로 약 대신 유전자 물질을 생체 안으로 주입하는 최첨단 생명공학기술에 의한 신개념의 질병 치료 방법이다. 화학요법에서 화학물질이 치료제로 사용되는 것과 같이 유전자 치료에서는 유전자가 치료약으로 사용된다.환자로부터 세포를 분리하고 유전적 결합을 교정한 후 환자에게 다시 세포를 주입하거나, 유전적 결함을 상쇄할 수 있는 유전자를 환자에게 직접 주입하는 방법으로 각종 유전질환을 치료한다.많은 의약품들이 단순히 질병의 증상만을 치료하는 것임에 반해 유전자치료는 유전적 결함을 보정한다든지 세포에 새로운 유전적 기능을 부여하는 등의 방법으로 질병의 원인을 치료한다는 점에서 지금까지의 의약품과는 근본적으로 다른 성격들을 가지고 있다. 선진국의 많은 과학, 경제전문가들은 유전자치료제가 21세기의 첨단 신약으로 부상할 것으로 예상하고 있다.2. 핵심 소재와 기술유전자치료의 핵심적인 요소는 다음의 3가지로 요약할 수 있다.치료효과를 나타내는 치료 유전자의 확보이러한 유전자를 안전하고 요율적으로 인체에 전달해 줄 수 있는 유전자전달체ex vivo에서 세포를 배양하고 조작하는 기술과 같은 여러가지 세포공학기술이중, 지직 재산권의 차원에서 중요한 요소는 치료유전자와 유전자전달체이다.치료유전자의 경우, 유전자치료에 현재 사용되고 있는 유전자들은 대부분 기능이 밝혀진 기지의 유전자들로서 일부는 특허권의 대상이 되는 반면 희귀질환관련 유전자를 포함한 일부는 특허권으로부터 자유롭다.유전자전달체의 경우, 대부분 특허권의 대상으로서 여러 유전자들과 조합하여 다양한 질병에 적용할 수 있는 기반기술의 성격을 지니며 아직도 유전자치료제 개발의 시맂ㄹ적인 제한 요소로 작용하고 있어서 현재 개발이 진행중인 분야이다.따라서 치료유전자를 확보하고 있지 못한 우리나라의 경우 유전자전달체 개발을 통하여 유전자치료분야의 기반기술을 획들함으로써 국제 경쟁력을 확보할 수 있다.3. 유전자 전달체유전자전달체는 크게 바이러스성 벡터와 비바이러스성 벡터의 두 종류로 나눌 수 있다.아데노바이러스나 레트로바이러스 등을 사용하는 바이러스성 벡터는 바이러스가 몸안에 들어와 우리 몸의 프로그램을 이용하여 자신의 유전자를 복제, 증식하는 능력을 역이용하는 것인데, 바이러스로부터 유전자의 대부분, 혹은 일부 필수 유전자를 없애 증식 불가능하게 만들고 치료유전자를 집어 넣어 제조한다. 이들은 상당히 높은 효율로 유전자를 전달할 수있으나 종류에 따라 대량생산이 어렵거나 독성이 있기도 하고 증식이 가능한 바이러스가 존재할 가능성 등의 단점도 가지고 있다.비바이러스성 벡터는 주로 DNA를 인체에 직접 주사하는데, DNA상태로 그대로 사용하거나(Naked DNA) 리보솜등의 특수 화합물로 DNA를 코팅하여 사용한다. 이들은 면역반응을 유도하지 않으며 독성이 없고 제조 및 대량생산이 용이하다는 장점을 가지나 유전자전달 효율이 낮고 그 발현이 일시적이라는 단점을 갖는다.바이러스성 벡터와 비바이러스성 벡터는 각각의 장단점에 따라 다양한 질환을 대상으로 임상연구가 진행되고 있는데, 현재는 바이러스성 벡터가 전체 임상시험의 70%정도에 사용되고 있다.레트로 바이러스-in vitro에서 쉽게 조작이 가능-유전자 전달 효율이 높음-숙주 염색체 내로 삽입되어 안정하고 지속적인 유전자 발현을 유도-명역반응을 유도하지 않음-지속적인 유전자 발현으로 치료가 가능한 유전질환에 적용-치료효과, 안전성, 대량생산성 우수Naked DNA-가장 안전하고 단순한 형태의 유전자전달체-아데노바이러스등에서 나타나는 면역반응과 같은 부작용이 없음-화학적으로 안정하며 반복투여가 가능-GMP 로 대량생산 하는 것이 가장 용이함-대장균을 이용한 대량생산 체계가 구축되어 있어 저렴하게 생산 가능한시적인 유전자 발현으로 치료효과를 나타낼 수 있는 질환에 적합한시적 유전자 발현으로 치료가 가능한 허혈성 심혈관질환에 적용안정성, 대량생산, 비용 등의 측면에서 장점4. 유전자 전달 방법생체내로 유전자를 전달하는 방법은 ex vivo와 in vivo의 두 가지 형태로 나뉘어진다.Ex vivo법은 환자로부터 세포를 분리하여 유전적으로 변형한 뒤 이식(주입)하는 방법이며, in vivo법은 유전자전달 벡터를 환자에게 직접 투여하는 방법이다.5. 성공사례인간에게 유전자를 도입하는 임상시험은 1989년과 1990년에 걸쳐 시작되었다.최초의 임상시험은 레트로바이러스 벡터를 이용하여 사람의 종양 침윤성 백혈구를 Neo 유전자로 표지한 뒤 그 행적을 추적하는 marking 연구였으며, 곧 이어 ADA-SCID환자를 대상으로 정상adenodine deaminase 유전자를 전달하는 치료 목적의 임상시험이 수행되었다. 이후 10여년에 걸쳐 치료 분야는 급속한 성장을 이루어 2002년 9월에는 636건의 임상시험이 약3500명 가량의 환자를 대상으로 수행되고 있다.현재 대부분의 임상시험은 1상 혹은 2상으로 안정성과 유전자 전달 효율에 대한 정보를 얻기 위한 것이다. 일반적으로 이 1상 혹은 2상 연구를 통해 안전성면에서는 좋으ㄴ 결과를 얻을 수 있었으나 유전자전달 효율 발현, 치료 효과면에서는 대부분 실망스러운 결과들이었고,이는 1세대 벡터들의 성능이 대부분의 질병에서 치료 효과를 보이기에는 미흡햇으며 보다 효율적인 벡터 시스템을 요구한다는 사실을 보여준 결과이기도 한다. 최근들어 비로소 생물학적 활성, 혹은 괄목할 만한 치료효과를 보인 몇 명 임상시험 결과가 보고되기 시작했는데, 특히 VEGF를 발현하는 Naked DNA를 투여 받은 허혈성 말초동맥 질환 환자와 관상동맥질환 환자의 경우, 선청성 X_SCID 환자로 cytokine receptor를 발현하는 레트로 바이러스 벡터를 투여받을 경우에서 놀라울만한 치료 효과가 보고된 바 있다.성공사례2W-SCID 는 한 개 유전자에 돌연변이가 있어 각종 면역 관련 세포가 죽거나 정상적으로 r로 기능하지 못해 면역결핍이 유발되는 질환이다 . 이 질환은 골수이식에 의해 치료가 가능하긴 하나 많은 환자들의 경우 골수세포 공여자를 찾을 수 없어 사망하게 된다. 프랑스에서 행해졌던 유전자치료에서는 생후8개월, 11개월 된 아기 환자들로부터 DC34+골수세포를 분리한 뒤 정상유전자를 갖는 페트로바이러스 벡터를 분리된 세포에 전달하고, 이를 다시 환자의 혈액내로 주사하는 방법을 사용하였다. 그 결과 환자의 면역기능이 정상으로 회복되어 시술 후 2년이 지난 지금까지 병원의 무균실이 아닌 그들의 집에서 건강히 살고 있음이 보고 되었다.-SCID는 사이토카인 수용체의 결실에 의하여 생기는 병-11개월과 8개월된 신생아들이 사이토카인 수용체를 발현하는 MLV 레트로바이러스를 이용하여 치료받음.-10개월 후의 결과 : T 세포, B 세포, NK 세포->정상적인 수치를 보이며 정상 기능을 확인.성공사례3허혈성 질환은 유전자치료를 통해 성공적인 치료결과를 얻은 대표적인 질환이다.말초동맥질환과 관상동맥질환 각각에 대해 신혈관조성 유전자 치료법이 적용되고 있다.신혈관조성 유전자치료법은 혈관신생에 관여하는 유전자들을 허혈부위에 투여하여 측부혈관을 형성함으로써 허혈성 질환을 근본적을 치료하는 방법이다.대표적인 임상시험 결과를 소개하면 Tufts 대학의 Jeffrey Isner 교수팀이 1998년 보고한 임상 제 1/2상결과가 있다. 대상환자는 주로 동맥경화성 질환을 앓고 있는 사람들로 증상은 유지기동통(10하지), 허혈성 궤양(7하지)이 있다. 이들 증상을 호소하는 9명 환자의 10하지를 대상으로 치료유전자는 VEGF165, 유전자전달체로는 Naked DNA를 이용하여 허혈하지에 직접 근육주사하는 방식으로 유전자치료를 수행하였다. 그 결과 혈류흐름의 개선을 의미하는 ABI(ankle-brachial index)가 현저히 개선되고, 신생측부혈관이 생성되었으며 허혈성 궤양이 7하지 중 4하지에서 현저히 개선되었다. 또 무릎아래 절단술을 권유 받았던 3명의 환자가 하지가 절단될 상황에서 구제되었다.이와 같이 치료효과는 현저한 반면 유전자 치료로 인한 유효독성은 관찰되지 않았다.

자연과학| 2004.06.13| 4페이지| 1,500원| 조회(446)

바이러스, 유전자, 유전자 치료, 치료 기술

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[생물학] 인간 배아복제에서 치료복제까지

치료복제의 논의에 있어 기본은 복제이며, 치료복제의 결정적 요소가 배아 복제를 통한 줄기세포의 발현이다. 먼저 복제의 의미 및 과정과 논의의 대상이 되는 이유에 대해 알아본다.1.생명체 복제 방법과 간단한 역사생명체 복제 방법에는 수정란분할과 체세포 핵이식의 2가지 방법이 있다.수정란 분할법은 수정란이 4~8개의 세포로 분열한 상태에서 각각의 할구(세포)들을 여러 물리학적, 화학적, 생물학적인 수단을 사용하여 분리해 내는 기술이다.이렇게 갈라진 세포들은 다시 완전한 개체로 분화할 수 있는 능력이 있으므로 각각을 자궁에 착상시킨다면 인공적인 일란성 다태아(쌍둥이)들이 나오게 된다. 체세포 핵이식법은 복제양 돌리를 만드는 데 사용된 것과 마찬가지로 성체의 체세포를 이용하는 방법이다. 즉 성체의 체세포핵을 분리해 내어 여러 가지 처리를 거쳐 재프로그래밍시킨 후 핵세포질(사람의 난자)과 수정시켜 새로 분화하게 만드는 방법이다. 이 수정란을 자궁에 착상시키면 핵을 떼어낸 성체와 유전적으로 동일한 새로운 아기가 탄생하게 된다. 1997년 영국 로슬린연구소의 윌머트는 성장한 양의 체세포인 유선세포를 떼어내서, 그 세포의 핵을 수정된 난자의 핵과 바꿔치는 핵치환을 한 다음 전기자극을 주는 기법으로 복제양 돌리를 만들었다. 유성생식이 아닌 무성생식이며, 세포의 분화과정을 거꾸로 돌려 생명을 만드는 획기적 방법이었다. 그후 미국에서는 생쥐의 세포를 이용해 생쥐를 복제했고, 일본, 뉴질랜드, 프랑스, 한국에서도 복제소가 잇따라 탄생했다.이 방법은 당연히 인간에게도 똑같이 적용될 수 있다는 의미로서, 과학자들은 몇 년 이내에 인간복제가 가능할 것이라고 예견하고 있다. 하지만 인간복제에 대해서는 세계적으로 찬반 양론이 맞서고 있다. 찬성하는 쪽에서는 인공수정으로 시험관아기를 만드는 수준을 뛰어넘어 무성생식을 가능하게 함으로써 불임문제를 해결하고, 염색체 이상 등 선천성 결함을 예방하며, 신장이나 골수 등 장기이식을 활성화할 수 있다고 보고 있다. 한편 반대론자들은 복제양 돌리가 탄생보도 얻을 수 있다. 이런 정보는 미래의 생물학의 가장 핵심적인 사항이 될 것이다.2) 세포 주기와 세포분화정상적인 유핵세포는 성장하고 분열하는 과정을 거치는데 이것을 세포주기(cell cycle)라 한다. 이는 G1-S-G2-M의 네 단계로 구분되는데 G1기에서는 DNA합성에 필요한 준비를 하며 S기에서는 DNA를 합성하고 G2기에서는 세포가 분열할 준비를 하며 M(mitosis)기에 세포가 분열하여 두 개의 딸세포로 갈라진다. M세포와 G1기 사이에는 휴지기(G0)기가 있는데 대부분의 세포는 분열할 필요가 있기 전까지는 이 단계에 머물게 된다.이렇듯 모든 세포는 수정란으로부터 출발하여 분열하면서 각기 다른 모양과 기능을 가진 세포로 만들어진다. 이를 분화(differentiation)과정이라고 하며 특히 수정란으로부터 개체의 모습을 갖추게 되는 과정을 배발생(embryogenesis)이라고 한다. 이 과정은 특정한 유전자가 발현되고 다른 유전자는 억제되는 방식을 통해 이루어지며 결과적으로 혈액 속의 적혈구와 피부의 상피세포, 뇌의 신경세포처럼 전혀 다른 세포가 된다. 즉 사람을 구성하는 수십 조 개의 세포는 전체 유전정보를 모두 가지고 있지만 각기 역할에 따라 그 일부만 발현시키고 있는 것이다. 따라서 이를 거꾸로 돌리면(역분화) 하나의 세포로부터 전 개체를 다시 만들어낼 수도 있다. 지금까지는 이런 능력을 갖춘 유일한 세포는 수정란으로 생각되었지만 이제 어느 체세포든지 그런 기능을 가질 수 있게끔 조작이 가능해진 것이다. 이것이 바로 체세포 복제의 의미이다.3) 배발생수정란은 이렇게 여러 세포가 덩어리진 상실기(morula)시기를 거쳐 착상할 때쯤이면 세포가 두 층으로 갈라지는 배반포(blastocyte)가 된다. 이때부터 각 세포층은 각기 다른 기관이나 장기로 분화될 준비를 시작하며 수정 후 2주 가량이 지나면 외배엽과 내배엽이 만들어지고 장차 태아의 모든 부분을 만들 원기(embryonic disc)를 형성한다. 이 시기의 세포들은 배아기간세포(emb기초가 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, 혈소판계 등으로 분화한다. 쥐의 성체에서는 주로 골수에 위치하지만, 발생단계나 종류에 따라 그 분포가 다르다.④ 면역세포계에서는 세망세포를 가리킨다.그러나 인간의 경우 줄기세포는 다음의 3가지로 분류되는데, 첫째 수정란이 처음으로 분열할 때 형성되는 만능 줄기세포, 둘째 이 만능 줄기세포들이 계속 분열해 만들어지는 배아줄기세포, 셋째 성숙한 조직과 기관 속에 들어 있는 다기능 줄기세포 등이 그것이다.만능 줄기세포는 수정란이 2개로 분열되었을 때 갈라져 각각 신생아가 되는 일란성쌍생아와 마찬가지로 세포 하나하나가 한 명의 태아가 될 수도 있기 때문에 연구용으로 사용할 경우 아주 심각한 윤리논쟁을 일으킬 수 있다. 또 다기능 줄기세포는 성체줄기세포로도 부르는데, 분열이 상당히 진행되어 노화 단계에 들어선 세포이기 때문에 다양한 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 로 새끼를 얻을 수 있다. 젖소뿐 아니라 뛰어난 경주용 말, 우수한 애완견 등도 새끼를 얻으려면 상당한 금액을 지불해야 한다. 또 그렇게 한다 하더라도 자연적인 생식방법으로는 양친(혹은 그 중 하나)과 똑같이 우수한 형질을 지닌 새끼를 얻을 것이라 장담할 수 없다. 수정 과정에서 배우자의 유전인자가 섞여 들어가며 무엇이 어떻게 발현될 지는 아무도 모르기 때문이다. 그러나 체세포복제방법을 사용하면 어느 모로 보나 똑같은 형질을 가진 새끼를 얻을 수 있기 때문에 우량 동물의 대량 번식이라는 면에서 엄청난 이점이 있다.1-2. 멸종 종들의 보전시베리아 호랑이나 중국의 팬더 등은 현재 멸종 위기에 처해 있고 앞으로도 많은 동물 종들이 그렇게 될 것으로 예상된다. 특히 팬더와 같은 어떤 동물들은 동물원에서도 교배를 시키기가 무척 까다롭기 때문에 자칫하면 후손을 얻지 못할 수도 있다. 그러나 인공수정 방법, 나아가 체세포복제기술을 사용한다면 멸종 위기에 처한 동물종들을 대량으로 번식시키고 보전할 수가 있다.1-3. 특정 영양물질의 생산우유는 송아지에게는 이상적인 영양물질이지만 인간의 유아에게는 반드시 그렇다고 할 수 없다. 따라서 유아에게 제공되는 조제분유는 여러 가지 특수한 처리를 거치게 된다. 그러나 유전자 조작된 소는 인간의 모유와 유사한 우유를 제공할 수 있게 된다. 이제까지 이런 소를 만든다고 해도 한 번에 단 한 마리밖에 만들 수 없으며 수 없는 시행착오와 실험절차를 되풀이해야 했지만 체세포복제기술을 통해 같은 형질을 가진 소를 얼마든지 만들 수 있게 되어 상업적인 대량 생산도 기대할 수 있게 되었다. 아울러 정상적인 모유 이외에도 특정 단백질을 소의 우유 단백질과 전환시켜 특별한 소비자에게는 영양성분이 변경된 우유를 공급할 수 있다. 사람들 중에는 우유의 특별한 단백질에 면역반응을 나타내거나 락토오스를 분해하지 못하는 경우가 있는데 이들을 위해 문제가 되는 성분이 결여되거나 특정성분이 함유된 우유를 분비하는 소를 대량으로 만들 수 있다.2) 치료용 생체물질의고 있으며 생명을 살리는 중요한 수단이 되고 있다. 그러나 현실적인 문제로 장기공급원이 절대적으로 부족하지만 이를 해결할 만족스런 방법은 없는 형편이다. 장기부족 문제를 해결하는 데는 의공학적 접근법에 의한 인공장기의 개발과 형질전환 동물의 생산 등이 있다. 일반적으로 돼지 등 이종 동물의 장기를 이식하면 이종항원에 의한 거부반응이 일어나 이식이 실패하게 된다. 따라서 문제가 되는 이종항원을 유전자조작기법으로 사전에 파괴하거나, 이식 후 인간면역세포와 반응하는 장기 세포의 반응도를 떨어뜨리는 유전자를 주입하거나 해서 인간에게 이식해도 별 문제가 없는 형질전환동물을 만들 수 있다. 마찬가지로 이렇게 만든 동물을 체세포복제기법으로 복제한다면 많은 수의 이식가능한 장기를 손쉽게 얻을 수 있는 것이다.인간을 대상으로 한 질병 연구는 한계가 있으므로 연구자들은 각종 동물 모델을 만들어 그 병을 연구하려는 노력을 오래 전부터 해 왔다. 지금까지는 돌연변이나 우연에 의지해 왔지만 유전자조작기법을 적용하면 우리가 원하는 동물에서 원하는 질병모델동물을 얻을 수 있다. 예컨대 특정 암을 가진 쥐나 당뇨병, 파킨슨병을 가진 생쥐 등을 만들어 이를 체세포복제기법으로 대량생산한다면 연구에 쓸 수 있는 질병 모델을 얼마든지 얻을 수 있으며 이는 해당 질병의 연구와 치료제의 개발에 엄청난 가치를 지닌다. 또 동물을 대상으로 실험을 할 때 각 개체간의 다양한 유전형질의 차이로 인해 의미있는 차이가 발생할 수 있다. 지금까지는 근친교배로 순계혈통의 실험동물을 얻어 이런 문제를 해결해 왔지만 체세포복제기술은 한결 쉽고 간단하게 동일한 유전형질을 가진 실험동물을 대량생산함으로써 보다 정확한 실험과 연구를 가능하게 할 것이다.3) 세포, 유전자 치료현재 백혈병, 파킨슨병, 당뇨병 등에 걸린 환자에게 장애가 생긴 세포를 대신하는 정상 세포를 외부에서 배양, 주입하여 치료하려는 시도가 행해지고 있다. 그러나 면역학적 거부반응의 문제 때문에 주입하는 정상 세포는 배아기간세포(embryonic stem이다.

자연과학| 2004.05.03| 6페이지| 1,000원| 조회(557)

인간복제, 줄기세포, 배아복제, 치료복제

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[생물학] 광우병 평가A좋아요

광우병소해면상뇌증(BSE) 이란?1. 정 의소해면상뇌증(BSE ; Bovine Spongiform Encephalopathy) 이란, 전염성해면상뇌증(TSE ; Transmissible Spongiform Encephalopathy)의 일종으로 소에서 발생하는 만성 신경성 질병으로서 일명 광우병 또는 그 프리온질병(Prion Diseases)으로 불려지고 있다. BSE는 아직까지 과학자들이 그 정체를 규명해내지 못하고 있는 수수께끼같은 전염인자인 프리온(Prion:단백성 전염분자)에 의해 발병하며 또 전염된다.프리온은 바이러스라고 할 수 있을 정도로 아주 작으면서도 행동은 바이러스 같지가 않다. 예를 들어 고온, 포르말린, X선같은 조건아래서도 죽지않는다. 또 지금까지 세상에 알려진 그 어떤 박테리아가 유발하는 증상과도 공통된 점이 없다.프리온은 세포증식에 절대적으로 필요한 것으로 알려진 핵산이 없이도 증식하는 능력을 가지며, 체내에 있는 정상적인 단백질 분자의 모양을 위험한 형태로 변형시킴으로써 파괴력을 발휘한다. 체내에 있는 단백질과 효소는 각각 열쇠와 자물쇠 같은 기능을 한다.단백질의 모양은 그 단백질의 특성과 기능을 결정한다. 단백질이 원래의 모양을 달리하면 단백질의 기능이 무력화되거나 그 기능이 비정상적으로 바뀌게 된다이 질병은 변형 프리온 단백질 감염에 의한 신경세포의 공포변성과 중추신경조직의 해면상 변화가 특징으로 2년～5년의 다양하고 긴 잠복기와 불안, 보행장애, 기립불능, 전신마비 등 임상증상을 보이다가 결국은 100% 폐사되는 치명적인 만성 진행성 질병이다. 또한, 최근에 와서 그 원인체가 변형 프리온이라는 동질성 때문에 전염성해면상뇌증(TSE)으로 분류되고 있으며, TSE에는 동물의 종에 따라 소의 해면상뇌증(Bovine Spongiform Encephalopathy: BSE), 양 및 산양의 스크래피(Scrapie), 사슴류의 만성소모성질병(Chronic Wasting Disease: CWD) 등이 있다.(표1) 소해면상뇌증은 국제수역사무lopathy(FSE)고양이19922. 병인체소해면상뇌증의 병인체에 대해서는 여러 학설이 있지만 변형 프리온 단백질(PrPsc 또는 PrPres)이라 여겨지고 있다. 프리온은 분자생물학적으로 정상신경세포막에 존재하는 당단백질로서 정상프리온단백질(PrPc)은 α-helix 구조가 많고 β-sheet 구조가 적으나 변형 프리온(PrPsc)은 α-helix 구조가 β-sheet 구조로 변형된 것이 특징이다. 변형 프리온은 단백분해효소(proteinase)에 분해되지 않고 열, 자외선, 화학물질에 강한 저항성을 갖고 있으며, 133℃ 20분, 2% 차아염소산나트륨(sodium hypochlorite), 2N 가성소다(sodium hydroxide)에 감염력이 불활화된다.3. 감염경로 및 전파방법소해면상뇌증(BSE)의 경우 현재까지 밝혀진 전파방법은 스크래피에 걸린 면양이나 소해면상뇌증에 감염된 소의 육골분 등이 함유된 사료를 섭취함으로써 감염이 이루어지는 것으로 보고되어 있고 접촉감염은 일어나지 않으며 수직전파의 가능성은 매우 낮지만 정확한 것은 밝혀져 있지 않다.4. 임상증상 및 잠복기간전염성해면상뇌증의 잠복기간은 비교적 길고 동물마다 약간의 차이가 있다(표 2). 주요 전염성해면상뇌증의 잠복기 및 임상경과기간질병명잠복기임상경과기간소해면상뇌증2-8년(평균4-5년)2주-6개월스크래피2-5년1-6개월사슴만성소모성질병3-5년2-3개월Reference : 국제수역사무국(OIE)* 미국의 전염성해면상뇌증 Task force report(2000)5. 소 해면상뇌증의 특징적 증상- 감염된 소는 축사입구나 착유장 등 좁은 문을 통해 들어가기를 꺼려하고착유 중 뒷발로 차는 등 외부자극에 민감하다.- 침울하고 매우 불안한 상태를 보인다.- 이 병이 진행되면 투명한 침을 많이 흘리며, 이를 갈기도 한다.- 스크래피 만큼 뚜렷하지는 않지만 가려움증을 보이며 자그마한 소리에도 매우 민감하게 반응한다.- 제대로 서 있지 못하고, 뒷다리를 절고 잘 넘어지며,심한 경우 후지마비 증상을 보이다해면상뇌증(BSE) 및 전염성해면상뇌증(TSE)에 대한 진단기법은 표3과 같다. 전염성해면상뇌증(TSE) 검색을 위한 정밀 진단법검사방법시료진단요령병리조직검사법포르말린 고정 뇌조직뇌조직의 특징적인 공포변성 확인면역조직화학염색법포르말린 고정 뇌조직변형프리온(PrPSC) 항원 검색면역블로팅검사법신선 뇌조직변형프리온(PrPSC) 항원 검색전자현미경 검사법신선 뇌조직Scrapie Associated Fibril(SAF) 확인7. 방역대책현재 우리나라에는 소해면상뇌증이 발생하고 있지 않으므로 국내에 이 질병이 유입되지 않도록 하는 것이 최선의 방역대책으로써 철저한 검역을 통하여 소해면상뇌증 발생국산 반추류 동물이나 그 생산물(우유 및 유제품, 원피 제외)이 수입되지 않도록 해야 한다.국내에 소해면상뇌증으로 의심되는 임상증상이 나타나는 의사환축 발생시에는 방역기관에 즉시 신고하여 최단 시간내에 정밀진단이 이뤄져야 하며, 조기에 색출하여 박멸함으로써 양축농가 및 축산업의 피해를 최소화하고 안전한 축산물을 국민에 공급하는데 방역의 초점이 맞추어져야 한다.7. 국내에서의 소해면상뇌증현재까지의 국내 역학상황을 종합해 볼 때 우리나라에서 생산, 소비되고 있는 쇠고기 및 그 생산물은 안전하다고 판단 할 수 있다. 이러한 판단의 근거는- '96년부터 실시한 국내 사육소의 모니터링검사에서 아직까지 양성으로 판정된 결과가 한 건도 없었다는 것.- 세계 각국의 발생상황을 확인하여 현재 발생하고 있는 모든 나라로부터 가축, 고기 및 그 부산물의 수입을 금지 하므로서 국내로서 위험물질의 유입을 저적으로 차단하고 있다는 점.- 영국에서 BSE의 최초 발병원인이 되었던 면양의 스크래피가 국내에서는 한 건도 발생한 사례가 없다는 점- 언론에서 문제 제기했던 기립불능증세를 나타내는 소와 남은 음식물 사료 급여우에 대한 정밀검사 결과 이상이 없었다는 점 등을 들 수 있다.감염성 위험분류조 직(성분)고위협성(High infectivity)뇌, 척수, 눈중등도 위험성(Medium infectivity회장리온이 생존하기 위해 일으키는 여러 가지 유전적 변화 그 자체는 성공적이지 못하고 심지어 해롭기까지 한데, 어떻게 여러 번의 유전적 변화가 동시에 일어날 수 있는가 점이다.시카고 대학 하워드 휴즈 의학 연구소(HHMI)는 9월 28일 자 Nature에서, 효모를 대상으로 이런 모순점을 완벽하게 설명할 수 있는 프리온-의존성 메커니즘(prion-dependent mechanism)에 대해 발표했다. 효모를 이 과정을 통해 유전적 변화라는 무기를 비축하게 되고, 환경이 변화되어도 더 잘 자라는 등 새로운 특성을 발현하게 된다고 한다.수잔 린드퀴스트(Susan Lindquist) 박사는 DNA나 RNA에 의한 정보가 아닌 단백질 접힙 현상(folding) 그 자체를 기초로 한 유전적 요소가, 효모의 게놈에 여러 가지 변화를 주고 어떤 경우에는 그 다양성이 드러나기도 하는 것이라고 말한다.각 세포에는 수천 개의 단백질이 존재하고 그 각각은 정확한 모양으로 접혀야만 제대로 기능을 할 수 있다. 광우병이나 크루즈펠트-제이콥 병(Creutzfeldt-Jakob disease)은 정상적인 세포 단백질인 PrP가 비정상적인 모양으로 접혀 발생하는 것으로 보고 있다.이렇게 잘못 접혀진 단백질들은 보통 분해되지만, 프리온 단백질은 다른 PrP 단백질도 잘못 접히도록 만들어 연쇄 반응을 일으킨다. 결국, 감염성 물질로 작용해서 더 많은 단백질이 프리온 모양으로 접혀 덩어리를 만들고 병을 일으키는 것이다.몇 년 전, 과학자들은 효모도 프리온을 가지고 있다는 놀라운 사실을 발견한 바 있다. 효모 프리온은 포유류의 프리온과 관계 있지는 않았고 사람이나 효모에게 병을 일으키지는 않았다. 하지만, 프리온과 같은 특유한 접힙 현상을 나타냈고 연쇄 반응도 일으켰다.이 단백질들은 모세포에서 딸세포로 전달되어 유전도 되었다. 이와 같이, 효모의 프리온은 포유류의 그것과 비슷하게 작용하지만 연구하기가 더 쉬워 학자들은 프리온의 오접힘(misfolding) 연쇄 반응의 비밀을 풀어줄 것으로 기대했었다너뛰어 계속 단백질을 만드는 것이다. 이러다 보면 보통 때에는 발현되지 않은 유전자 코드 부분이 갑자기 발현되는 수가 있다. 이 부분들은 정상적일 때에는 발현되지 않기 때문에, 돌연 변이 축적을 막을 수 있는 선택 압력(selective pressure)에 직면하지도 않게 된다.따라서, 지금까지 숨어있던 유전적 돌연 변이들이 프리온으로 인해 드러나게 되며 완전히 새로운 성장 특징이 탄생, 갑자기 먹이가 달라지거나 항생제에 대한 내성에 변화가 오고 이상한 모양의 콜로니(colony)를 만들기도 한다.어떤 경우에는 프리온이 단백질 생산 기구로 하여금 정상적 유전자 끝에 있는 "멈춤 신호"를 건너뛰도록 만들기도 한다. 그러면, 단백질 끝에 새로운 꼬리 단백질이 생겨 기능이 변화된 단백질이 만들어진다. 또, 보통은 멈춤 신호를 가지고 있어서 번역되지 않던 돌연 변이 유전자로부터 완전히 새로운 단백질이 생기는 경우도 있다.이러한 작용에서 가장 중요한 것은 프리온 상태와 정상 상태가 안정적으로 유전이 된다는 점이다. 이 두 상태가 서로 바뀌는 것은 100만 세대 중 한 번 나올까 말까 한 정도로 일어나는데, 효모 콜로니는 2시간마다 1번 딸세포를 만들기 때문에 짧은 시간 안에 두 상태가 서로 바뀐 효모가 생길 수 있는 것이다.연구진은 150가지 서로 다른 성장 조건에서 프리온 상태로 있는 효모와 아닌 경우 7가지 서로 다른 유전적 계통을 발견했다. 프리온 양성 상태일 때에는 테스트한 조건의 거의 절반 정도에서 효모의 성장에 지대한 영향을 주었다. 이런 경우의 약 25% 이상에서 그 효과는 긍정적이었으며, 프리온에 의해 매개되는 다양성은 각 계통이 프리온-양성 상태가 되면 발현되는 새로운 유전자들을 지니고 있다는 의미이다.이러한 존스위치는 효모로부터 아주 많이 다른 종에 이르기까지 보존이 되어 있으며, Sup35의 별로 중요하지 않은 부위에서 모양 변화가 우연히 생겨 진화된 것이지만 이것이 보존되어 있다는 것은 분명 진화적으로 어떤 장점이 있다는 말이 된다.린드퀴스트 박사

자연과학| 2004.05.03| 6페이지| 1,000원| 조회(530)

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