합성 인간 게놈은 무엇을 위해 사용될 수 있는가? 합성 인간 게놈 : 왜 중요한가 과학자들이 처음부터 사람의 전체 유전자 코드를 만들려고 시도한다는 최근의 발표는 많은 사람들이 다음과 같은 이점을 궁금해합니다.
차례:
- 이것은 박테리아, 바이러스 및 효모로 수행되었습니다. 그리고 인간 DNA의 더 짧은 조각조차. 전체 인간 게놈을 구성하는 30 억 개의 염기쌍을 합성하기에 충분히 빠르지도 않거나 싸지도 않다. 연구원들은 새로운 프로젝트가 Human Genome Project가 유전자 구조를 "읽는"데 사용한 DNA를 "기술하는"것과 동일한 기술 향상을 제공하기를 희망합니다. "HGP 작성의 주된 목적은 10 년 내에 1,000 개 이상의 세포주에있는 게놈 (0.1-1,000 억 쌍)의 게놈을 엔지니어링하고 테스트하는 비용을 줄이는 것"이라고 Science 지에 6 월 2 일.
- 이 프로젝트에서 나올 수있는 가능한 응용 범위는 비교적 정상적인 것에서부터 윤리적으로 의심스러운 것까지 다양합니다.
그것은 공상 과학 소설과 같습니다.
컴퓨터를 부팅합니다. 갈색 눈 또는 음악적 능력이나 암에 대한 저항성 등 원하는 특성을 선택하십시오.
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실험실의 기계가 DNA의 화학적 빌딩 블록을 함께 조각하기 시작합니다.
결국, 당신은 당신의 정확한 명세에 맞게 설계된 인간을 만드는데 필요한 전체 유전자 코드 또는 게놈을 갖게 될 것입니다.
일부 비평가는이 기술이 디자이너의 아기 또는 유전적인 초인으로 이어질 수 있다고 우려하고 있습니다. 그러나 연구자 그룹은 유전 공학 분야에서 게임이 변함에 따라 계획이 덜 환상적이라고 말합니다.뉴클레오타이드의 특정 순서는 우리 몸이 어떻게 보이고 기능 하는지를 결정합니다. 환경 조건에도 영향이 있습니다. 유전자 코드의 변형은 테이 삭스 (Tay-Sachs) 질병, 낭포 성 섬유증 및 색맹 (Colin Blendness)과 같은 질병을 유발할 수 있습니다. 게놈의 이러한 부분을 수정하면 이러한 질병을 치료할 수 있습니다.
과학자들은 이미 뉴클레오타이드의 DNA 조각을 합성하거나 "쓸"수있는 능력을 가지고 있습니다.
이것은 박테리아, 바이러스 및 효모로 수행되었습니다. 그리고 인간 DNA의 더 짧은 조각조차. 전체 인간 게놈을 구성하는 30 억 개의 염기쌍을 합성하기에 충분히 빠르지도 않거나 싸지도 않다. 연구원들은 새로운 프로젝트가 Human Genome Project가 유전자 구조를 "읽는"데 사용한 DNA를 "기술하는"것과 동일한 기술 향상을 제공하기를 희망합니다. "HGP 작성의 주된 목적은 10 년 내에 1,000 개 이상의 세포주에있는 게놈 (0.1-1,000 억 쌍)의 게놈을 엔지니어링하고 테스트하는 비용을 줄이는 것"이라고 Science 지에 6 월 2 일.
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이것은 인간 게놈뿐만 아니라 농업, 공중 보건 및 의학 응용에 중요한 다른 생물도 포함한다.
과학자들은 이제 한 번에 게놈 하나의 글자를 편집 할 수 있습니다.»
이 프로젝트를 만들기위한 도전 과제 중 하나는 완성 된 게놈 또는 게놈의 일부를 얻는 것입니다. 숙주 세포에 도입한다. 이 숙주는 포유 동물 세포 또는 박테리아와 같은 다른 유기체 일 수 있습니다.coli광고
처음부터 게놈을 구축하는 것은 기존 게놈을 수정하는 것과 많이 다르다. CRISPR / Cas9와 같은 기술로 현재 할 수있는 일이다.
과학자들은 세포가 정상적으로 작동 할 수 있도록 게놈을 설계해야합니다. 이것은 컴퓨터 소프트웨어의 사용에 도움이 될 수 있습니다. 이 프로젝트의 주역 중 하나는 컴퓨터 소프트웨어 회사 인 Autodesk입니다.AdvertisementAdvertisement
그러나 더 중요한 것은 게놈의 모든 부분이하는 일에 대해 더 많이 이해할 필요가 있으며, 과학자들은 이제 표면을 긁기 시작했다.
그룹은 "건축물에 의한 학습"접근법이이 분야에서 진보하는 데 도움이되기를 희망합니다."염색체를 만드는 데 필요한 모든 부품을 알고 있으므로 이러한 부품을 가져 와서 다시 조립하십시오. 기능면에서는 당신이 옳았다는 것을 알 수 있습니다. "라고 프로젝트에 관여하지 않는 독일의 합성 미생물에 대한 LOEWE 센터의 합성 미생물학자인 Torsten Waldminghaus 박사는 과학 뉴스에 말했다. 첫 번째 인간 게놈 프로젝트 (Human Genome Project)에서 일어난 것처럼, 글쓰기 과정을 가속화하기 위해 새로운 기술을 개발해야 할 필요가 있습니다. 그리고 그것을 더 싸게 만드십시오. 연구진은 게놈의 작은 조각을 작성하여 시작하여 더 긴 조각으로 작업 할 것이다. 결국 결국 파급 효과가 발생합니다. "유형 제품은 처음에는 따라 다니기가 더디지 만, DNA를 더 저렴하고 대량으로 작성하면 연구자들이 업무에서보다 효율적이고 포괄적 인 방법으로 간접적 인 제품에 실질적으로 무한한 잠재력을 부여하게 될 것입니다."Danielle Tullman Ercek, Ph. 캘리포니아 대학의 생화학 기술자 인 버클리는 Scientific American에 말했다.
자세히보기: 유전체학과 유전학 - 자세히보기» 합성 인간 게놈의 용도
이 프로젝트에서 나올 수있는 가능한 응용 범위는 비교적 정상적인 것에서부터 윤리적으로 의심스러운 것까지 다양합니다.
이러한 시범 사업 중 하나는 바이러스 및 암에 저항성이있는 "극초단피 (ultrasafe)"세포를 만드는 것입니다. 줄기 세포 형태 일 수 있습니다. 류마티스 성 관절염 및 폐 질환과 같은 질병에 대한 치료법으로 이미 시험되고 있습니다. 줄기 세포는 빠르게 번식 할 수 있기 때문에 질병을 치료합니다. 그러나 이것은 암세포의 특성이기도합니다. 줄기 세포 치료에 대한 우려는 줄기 세포가 암세포로 전환 될 것이라는 우려가 계속되고있다. 이것은 돌연변이 가능성이 적고 암을 유발할 수있는 합성 게놈으로 줄기 세포를 설계함으로써 피할 수있다. Imperial College London의 구조 생물학 (Structural Biology) 부위원장 인 Paul Freemont 박사는 New Scientist와의 인터뷰에서 "암이 될 수 없도록 인코딩 된 합성 생물학적 변이체가 바람직 할 것"이라고 말했다. 합성 게놈은 또한 다른 동물의 게놈을 변형 시키는데 사용될 수있다. "인간화 된"돼지의 장기는 사람에게 이식하기에 더 적합 할 수 있습니다 - 사람의 면역 체계에 의해 거부 될 가능성이 적습니다. 파일럿 프로젝트 중 하나는 모든 유전자의 가장 일반적인 변이를 포함하는 "참조 게놈"을 만들 것을 요구합니다.
이것은 유전자 변형을 하나 하나씩 시험하여 신체 기능이나 질병 발병에 어떻게 영향을 주는지를 알기 위해 사용될 수있다. 하버드 대학교의 조지 교수 (George Church, Ph.D.) 교수는 뉴 사이언티스트 (New Scientist)와의 인터뷰에서 "이 빈 슬레이트 (slate)를 인류의 평범한 요구르트로 사용하여 다른 유전자를 찾아 낼 수있다"고 밝혔다.류마티스 관절염에 대한 줄기 세포 치료»
합성 게놈의 높은 비용
이 그룹은 금년 말에 "공공, 사립, 박애주의, 산업 및 산업 분야에서 1 억 달러의 자금으로 프로젝트를 시작하고자합니다. 전 세계의 학술 자료를 제공합니다. "국립 보건원 (National Institute of Health, NIH)의 프란시스 콜린스 (Francis S. Collins) 박사는 미국의 주요 자금 지원 기관 중 하나 인 NIH는 현재이 종류의 프로젝트에 자금을 지원할 계획이 없다고 말했다. 콜린스 (Collins)는 NIH는 제안 된 것과 같이 대규모 생산 지향적 인 프로젝트에 자금을 조달하는 데 시간이 걸리지 않았다고 말했다.
10 년 프로젝트의 전반적인 비용은 엄청날 것이지만, 그룹은 최초의 인간 게놈 프로젝트에 소요 된 30 억 달러 미만의 비용을 기대합니다. 일부 연구자들은 자연이 프로젝트가 이미이 분야에서 일하는 회사에서 이미 수행되고있는 노력을 불필요하게 중앙 집중화하고 있다고 말했다.
다른 비평가들은 그룹의 명시된 혜택이 비용을 정당화하는지 여부에 의문을 제기합니다.
"거대한 유전자 배열을 만드는 도구를 개발하는 것이 인간의 중요한 목표라고 생각합니다. Northwestern 대학의 생명 윤리학 박사 인 Laurie Zoloth 박사는 완전히 새로운 [인간형] 게놈을 만드는 것입니다. 이것은 과학과 다른 종류의 프로젝트입니다. 과학자들이 새로운 인종의 초인간 인종을 창출 할 것이라는 두려움을 없애기 위해 그룹의 공동 리더는 합성 게놈을 포함하고있는 세포가 완전한 인간으로 성장할 수 있도록 디자인 될 것이라고 Scientific American에 말했다. 재현 할 수 있어야합니다.
NYU Langone Medical Center의 합성 생물 학자 Jef Boeke 박사는 Scientific American에 "우리는 클론 군대를 만들거나 우생학의 새로운 시대를 열려고하지 않습니다. "그건 계획이 아니야. "
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