초록 ▼

1. 서론



우리가 원하는 대로 DNA 염기서열을 편집할 수 있는 기술, 유전자 편집은 과연 언제부터 시작된 걸까? 물론 보는 시각에 따라 다양한 견해들이 있겠지만, 그럼에도 제한효소의 발견이 그 시초가 되었다고 하는 주장에는 큰 이견들이 없을 것이다 [1~3]. 1970년대 초반에 발견된 제한효소로 인하여 과학자들은 자신들이 원하는 수많은 유전자들을 (제한적인 범위 내에서) 편집할 수 있게 되었다. 이 제한효소의 발견을 시작으로 유전자 혹은 DNA 재조합 기술이 폭발적으로 증가하게 되었고, 급기

1. 서론



우리가 원하는 대로 DNA 염기서열을 편집할 수 있는 기술, 유전자 편집은 과연 언제부터 시작된 걸까? 물론 보는 시각에 따라 다양한 견해들이 있겠지만, 그럼에도 제한효소의 발견이 그 시초가 되었다고 하는 주장에는 큰 이견들이 없을 것이다 [1~3]. 1970년대 초반에 발견된 제한효소로 인하여 과학자들은 자신들이 원하는 수많은 유전자들을 (제한적인 범위 내에서) 편집할 수 있게 되었다. 이 제한효소의 발견을 시작으로 유전자 혹은 DNA 재조합 기술이 폭발적으로 증가하게 되었고, 급기야 외부 유전자를 실험동물모델에 삽입하는 단계에까지 이르렀다.



2007년 노벨 생리의학상은 Homologous Recombination(HR) 기술을 응용하여 knock-out(KO) mice를 처음으로 만들었던 공로를 인정받은 세 명의 과학자 Drs. Capecchi, Evans, and Smithies에게 수여되었다[4]. 이 기술은 외래의 유전자를 원하는 target 지역에 HR을 통해 삽입함으로써 기존의 유전자의 기능이 결여되게 되고, 그에 따른 표현형을 관찰하는 유용한 도구로 사용되어왔다[5~7]. 이 KO technique으로 인해 생쥐 유전학은 많은 발전을 이루게 되었고, 수많은 과학자들을 통하여 각각의 유전자들이 어떠한 역할을 하는지에 대해 규명하는 도구로 사용되어왔다[8]. 다른 한편으로는 HR을 통한 외부 유전자 전달의 낮은 효율 그리고 원하지 않는 genome region으로의 random insertion 등의 기술적인 한계로 인해 실험용 생쥐가 아닌 다른 동물모델에서는 널리 이용되지 못했다[7, 9]. 그럼에도 불구하고 제한효소 발견을 시작으로, 원하는 DNA 서열을 마음대로 편집하고자 하는 과학자들의 노력은 결국 ZFN(Zinc Finger Nuclease), TALEN(Transcription activator-like effector nucleases) and CRISPR(Clustered Regularly Interspaced Palindromic Repeat)/Cas9의 발견으로 이어지면서 불과 50여 년 만에 기존과 비교할 수 없이 훨씬 정교한 유전자 편집이 가능해졌다. 본 보고서에서는 이러한 유전자 편집 도구들에 대한 간략한 소개 및 이를 응용한 방법들을 살펴보고자 한다.



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