성덕고등학교 아침 T.E.D (Technology, Entertainment, Design) 1회 영역: 생명공학

[1] 유전자를 종이처럼 자르고 오려붙일 수 있는 “크리스퍼 유전자 가위 기술”이 오래 전부터 연구되고 있다. 유전자 가위 기술이란 특정 DNA부위를 자르는데 사용하는 인공 효소로 유전자의 잘못된 부분을 제거해 문제를 해결하는 유전자 교정 기술을 말한다.

[2] 유전자 가위는 쉽게 말해 ‘지퍼’가 고장 났을 때 이빨이 나간 부위(특정 유전자)만 잘라내고 새로운 지퍼 조각을 갈아 끼우는 ‘유전자 짜깁기’ 기술로 불리기도 한다. 1세대인 징크핑거 뉴클레이즈, 2세대인 탈렌, 마지막으로 가장 최근인 3세대의 크리스퍼 기술. 이렇게 세 종류의 유전자 가위가 개발되었다. 이 중 크리스퍼 기술은 1세대, 2세대와 달리 보다 정교하며 효율적으로 원하는 유전자만 제거가 가능하다.

[3] 유전자 가위 기술은 매우 빠르게 성장하고 있으며 의학, 동물실험 및  농업까지 광범위하게 이용되고 있다. 구체적인 사례를 들자면 영구 로스린 연구진은 바이러스성 질환에 강한 돼지를 만들었고 호주 연방과학원 연구진은 닭의 원시생식세포를 수정하여 알레르기를 없앤 달걀을 개발하고자 연구 중이다. 2015년 4월에는 중국의 한 연구팀이 크리스퍼 유전자 가위를 사용하여 인간 수정란에서 빈혈을 일으키는 유전자를 정상 유전자로 바꿔치기 하는 데 성공했고 이 유전자를 가진 수정란을 자궁에 착상시키면 태어날 아이가 빈혈에 걸리지 않게 된다. 2015년 7월 23일 미래창조과학부는 서울대 교수가 주도한 연구진이 혈우병 환자의 소변에서 세포를 채취한 뒤 유전자를 교정해 정상으로 되돌리는 데 성공했다고 밝혔다.

[4] 유전자 가위기술은 유전자 질병을 치료하려는 목적이었지만 갈수록 논란은 뜨거워지고 있다. 영화 가타카는 유전자 조작을 통해 태어날 아이의 운명을 좌우한다는 소재를 다룬 영화로 인간성이 무시되고 완벽함만이 최고의 미덕이 된다는 미래를 제시한다. 우수 유전자만 모아서 자식을 낳을 때 빈부 격차에 따라 자녀들이 달라지는 사회적 혼란이 올 수 있다. 또한 동식물의 유전자를 멋대로 조작할 경우 유전자 변형종들이 생겨나게 될 것이고 생태계를 파괴할 가능성도 배제할 수 없다. 이 기술을 실험에 사용한다면 많은 돌연변이 생물들이 생겨나게 될 것이고, 돌연변이 생물 또한 생명이기 때문에 이 문제는 생명윤리에 민감한 문제가 될 수 있다. 따라서 안전성과 생명 윤리 논란을 우려해 유전자 가위 기술의 타당성을 철저히 검증해야한다.

유전자 가위 기술의 1세대, 2세대 그리고 3세대 기술의 이름은 무엇일까요?

1세대 :

2세대 :

3세대 :

2. [3]문단에 제시된 크리스퍼 유전자 가위기술을 이용한 사례와 같은 다른 응용분야 무엇이 있을지 생각해보고 적어주세요.

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