2020년 노벨화학상: 크리스퍼 유전자 가위 작동원리 규명(김형범 연세대 교수)

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0:48 [음악] 으 어 안녕하세요 김영 법입니다 이 시간에 제가 준비한 주제는 2020 년 노벨 화학상 의 주인공이죠 유전자가 2 크리스피 오케스트라 입니다 수상자는 2명의 여성 과학자 로 세계 약자인 독일 막스 프랑크 연구서 에 # 팡 t 의 박사와 앓는 일이 연구하는 미국 uc 버그의 노 누나 박사입니다 두 사람은 2011년도부터 공동 연구를 진행하면서

1:34 유전자 교정 의 최신 기술을 인정받고 있는 크리스토퍼 케이스나 이 유전자가 이 방식을 개발해 됐습니다 크리스피 유전자가 이는 생명 과학과 의학 분야의 지배한 영향을 미친 신기술로 평가되고 있는데요 미생물을 포함해 모든 생명체의 있는 dna 염기서열을 우리가 원하는 대로 바꿔줄 수 있는 기술이기 때문입니다 사실 기존 자는 신의 언어 라고 불릴 정도로 타고나는 것이기 때문에 절대 바꿀 수 없다는 생각이 지배적 이었습니다 그런데 바로 이런 생각을 뒤집은 혁신적인 기술이 개발된 것입니다 바로 2020 년 노벨 화학상을 받은 크리스토퍼 퀘스트나 인데요

2:21 이로써 살아있는 세포의 유전자를 우리가 원하는 대로 바꿀 수 있는 그런 시대가 열린 것입니다 사실 이 존자가 1 크리스토퍼 연기 설 존재는 2 과학자 이전에 이미 알려져 있었습니다 1987년에 일본인 과학자인 요시 즘 e 신호 와 그의 영우 팀에서 대장균의 있는 연비 사회 를 분석하던 중 위원이 발견되었던 것인데요 하지만 당시에는 해당 염기 사회를 의미를 전혀 해적 하지 못했습니다 그때는 크 리 스 퍼 라는 이름으로 불리지 도아 였습니다 그러다가 2000년대 초 스페인 과학자인 뭐지 카와 그 연구팀에서

3:06 이 염기서열을 발견하게 되는데요 그때는 크리스터 라는 이름을 짓고 이것이 세균이 갖고 있는 일종의 후천적 면역 시스템이 일 것이라고 추측하게 되었습니다 하지만 그때에도 이 크리스 펄을 유전자 가위를 사용하는 데는 성공하지 못했습니다 그러나 가 2011년도에 비로서 자판기에 박사가 크리스토퍼 구성요소 중 마지막까지 밝혀지지 않았던 트레이스 rna 를 발견하게 됩니다 이렇게 크리스털 구성 역사가 모두 밝혀진 d # 황태의 맑스는 다 얻은 아 박사 함께 공동 연구를 시작하게 되고 얼마 되지 않아 크리스털을 이용해 dna 에 특정

3:51 부위를 원하는 데로 자를 수 있다는 사실을 시험관에서 처음으로 밝히게 되는 데요 그 후 이들을 연구결과가 발표되면서 크리스 퍼 연구는 폭발적으로 증가하게 되었습니다 그리고 조지 처치 성장 김진수 박사 등이 살아있는 인간 세포에서 dna 의 특정 부위를 잘 내는 데 성공한 연구로 연결 되었죠 [음악] 크리스토퍼는 원하는 dna 를 찾을 수 있도록 정보를 담고 있는 부위와 dna 를 잘라내는 잘 달려서 두 가지로 거리 구성되어 있는데요 이 절단의 서로 이제 캐스트 rs 는 유전자 카에게 바로 크리스 포켓은 r 이라는 것입니다

4:39 그럼 유전자가 의 실제 모습은 어떻게 생겼을까요 정말 이름처럼 가위처럼 생겼을까요 그렇지 않습니다 영상으로 보시는 것 처럼 약간 찌그러진 공 모양을 닮아 있는데요 크리스터 이조녁 아이가 실처럼 생긴 dn 에 붙어서 dna 를 잘라 내는 것이죠 바이러스가 침투하면 q 는 바이러스를 공격해 바이러스 dna 를 조각조각 잘라 무력화 시킵니다 어떤 싸움이 든 이기려면 공격이 중요하겠죠 그렇기 위해선 어떻게 해야할까요 바이러스 dna 를 더 빨리 인지의 더 빨리 조금 낼 수 있도록 최근에 공격해 온 바이러스 정보를 저장 해져서 잔존 세력이 다시 국회에 올

5:26 경우에 바로 방어할 수 있도록 하는데요 그 체제가 크리스 파인은 단계가 있습니다 그 안에는 두 가지 숨겨서 즉 말하자면 탐 책자와 저격수가 있습니다 황 책자는 침입자 바이러스의 특정 사회를 인지하여 그것을 세균을 dna 를 기록합니다 그런 후에 저격수 캐 스 날 이라는 세균 단백질이 등장에서 바이러스 b 전체의 치명적인 상처를 입히는 것입니다 이제 바로 두 명의 과학자가 주목했습니다 다운아 박사와 # 빵 때 박스는 이 책이 를 이용하면 다른 것도 할 수 있다는 것을 깨닫게 된 것이죠 즉 저격수를 교체하면 다른 유전자를 찾아서 그 부분을 자를 수 있다는 것을 말입니다

6:13 그것이 가능하다면 특정 이 준다 만을 골라서 공격할 수 있을 뿐 아니라 원하는 대로 유전자의 돌연변이를 일으킬 수 있게 되는 것입니다 정말 놀라운 세계가 열리게 된 셈이죠 따라서 크리스트 테슬라 이를 사용하면 dna 속 잠재적인 위험이 되는 부분만 가위로 자르듯이 잘라내어 취약한 부분을 사전에 제어할 수 있게 됐는데요 바로 이 점이 노벨 화학상 수상 으로 연결된 것입니다 그리스 캐스트 아이는 dna 에서 원하는 부위를 정교하고 도 정확하게 잘라 낼 수 있다는 큰 장점을 가지고 있습니다 결국 이는 우리의 몸이 큰 질병을 미리 방어할 수 있도록 도와줄 수

6:59 있다는 것입니다 이미 이 전자가 의 기술은 이젠 질환 1 이렇게 비정상적인 유전자를 제거하거나 질병의 치유를 방해하는 정상 유전자를 제거해서 베타 지 종의 빈 10 겸상 적혈구 꽃병 유전성 아밀로이드 다발 신경병증 시각장애 등 선천적 이전 지름 치료에 도움을 주고 있습니다 디스켓을 아이는 3 체제 유준 자사 이 기술로 앞 세대의 기술에 비해 장점이 많습니다 1세대인 진급 쓴건 아 이 세대인 탈 엠보 다 훨씬 저렴하고 간편할 뿐 아니라 만들기가 용이하고 정확성이

7:45 뛰어나 동식물의 을 유전자 교정은 물론 인간 질병 치료에도 활용될 가능성이 큰 것으로 기대를 모으고 있습니다 이런 점만 보더라도 2 과학자 의 연구가 노벨상을 받을 이유는 차고도 넘치는 데요 최근에는 크리스터 22 전자가 이에 d 아민 a g 랄 효소에 추가해서 단일 연비 변환을 유도하는 기술도 개발되었습니다 이를 염기 교정 유전자가 이라고 부르는데요 크리스터 유전자가 의 기술은 dna 의 염기 를 잘라 내는 데는 효과를 보았지만 특별히 연결 잘라낸 뒤 다른 점들을 바꾸는 데는 어려움이 있었습니다 그런데 연비 계정 유전자가 의 기술은

8:31 틴 새처럼 귀엔 의 염기 가운데 하나만 콕 찍어서 바꾸는 이 실태 교정 기술로 조금 더 진보된 기술이라고 할 수 있겠습니다 이 외에도 두 과학자의 크리스토 일견 자가 이를 기반으로 한 차세대 첨단 유전자 가 의 기술은 꾸준히 개발되고 있습니다 그렇다면 이렇게 활발히 시행될 다양한 크리스터 요즘 자가 이 기술은 우리에게 어떤 영향을 미칠까요 [음악] 여기 하나의 가장 새날이 어려 한번 볼까요 때는 지금보다 조금만 2029년 태어난 지 이틀 된 신세가 가 있어요 아이의 이름은 동원 입니다

9:19 안타깝게도 아이는 태어나서 시 양 1 유전자 검사에서 유전성 간질 아닌 타이로신 혈 증 이라는 진단을 받았습니다 동원이 fa he 전자 의 돌연변이가 있어 간세포가 파괴되는 무서운 질 아니지요 시간이 가도 동원 이는 다른 아이들처럼 몸무게가 내지 않았습니다 지난 때문이죠 하지만 치료법이 있습니다 이전 자사 의 주사 입니다 주사를 맞은 뒤 1개월 후 동 원인은 정성적인 감기를 보이고 체중도 많이 증가했습니다 지금은 가상의 신화를 하지만 불과 5년 후에 일어날 수도 있는 일입니다 현재 2분야의 임상 연구가 활발하게 진행 중이기 때문에

10:06 아직까지는 유전자 가위를 이용해 잘못된 유전자를 제거하거나 치료를 방해하는 정성일 유전자를 제거하는 방식으로 접근하고 있지만 가까운 미래에는 잘못된 유전자를 제대로 교정하는 방식으로 인장 연구가 진행될 것입니다 크리스 유전자 가위 는 인간의 신체 에만 영향을 미치는 게 아닙니다 생물학적인 연구에 더 큰 도움을 주고 있고 곰팡이와 해충 감을 견디는 농장 물을 개발하거나 선호되는 특성을 가진 가축을 만드는 등 농축 수상 불의 혼 정 계량을 원활하게 할 수도 있습니다 가지마 걱정해야 할 것도 있습니다 첫번째는 이준 자가 이라 타겟 연기

10:51 설이 아닌 다른 염기 4월에 작용해서 원하지 않는 돌연변이를 만들 수 있다는 점입니다 일은 표적이 탄력과 라고 부르는데요 다행인 점은 처음에 이러한 걱정이 이 전자가 의 분야의 말았지만 최근에는 줄어들고 있다는 것입니다 표정이 타 효과가 적은 예전 자가 2 가 개발되고 그러한 표적이 타 효과가 어디서 나오는지를 특정할 수 있어서 표적이 따 효과를 상당수 줄일 수 있게 됐기 때문입니다 또 다른 우려는 유전자가 이가 우리 몸에 들어오면 거기에 대한 면역 반응이 일어날 수 있다는 것입니다 이러한 면역 반응은 이런 자가 이가 발현되는 세포를 공격해 장 세포를 죽일 수도 있는데요

11:37 이런 점에서 1 잊은 다가 이는 오랫동안 관련되는 것보다는 일시적으로 발현되는 것이 필요하며 이를 해결할 수 있는 화영의 연구도 진행 되어야 할 것입니다 그리고 윤리적인 문제가 있습니다 수상자 들도 크리퍼 이 운다 가 이 기술이 맞춤형 아기 를 생산하는 등 잘못 사용할 수 있다는 우려를 나타낸 적이 있습니다 노벨 위원회가 이전 자가 이를 두고 인생을 자지 쓰는 도구 라고 d 팅 응 바 있는데요 다시 쓴다는 그 방향성에 대한 윤리적 기준 두 전자가 의 기술에 대한 새로운 윤리가 꼭 필요할 것이라고 봅니다 자 이제 마무리 해야 할 것 같은데요 크리스토프 테스트 아이는

12:24 기초 과학이 우리 사회와 인류에 지대한 영향을 미칠 수 있음을 보여준 아주 좋은 예입니다 기초과학 연구가 얼마나 중요한지를 보여주는 예 이기도 하지요 이점을 여러분들의 꼭 기억해 주셨으면 하고 지금도 기체와 연구에 매진하고 있는 많은 국내의 연구자들을 부호 해줬음 하는 장부에 말로 강의를 마치겠습니다 감사합니다 2 [음악]