유전자가위 기술 원리, 특징, 활용 및 향후전망 [유전자가위,유전자,유전자 치료,제한효소,징크핑거,탈렌,크리스퍼]

1. 유전자가위 기술의 원리

유전자가위 기술의 원리는 DNA의 특정 위치를 정밀하게 인식하고 절단하는 특정 목표 지점 변경 능력에 기반한다. 이 기술은 자연에 존재하는 제한효소(핵산 절단효소)를 이용하는 것으로 시작되었다. 제한효소는 박테리아가 바이러스의 DNA를 인식하고 잘라내는 방어 메커니즘으로서, 특정 염기서열을 인식하여 절단하는 특성을 가지고 있다. 이 원리를 이용하여 과학자들은 원하는 유전자 서열을 절단할 수 있게 되었다. 이후 2012년 크리스퍼-Cas9 시스템이 등장하면서 유전자가위 기술은 비약적인 발전을 이루게 된다. 크리스퍼는 살모넬라 박테리오파지 바이러스의 유전자를 표적으로 하는 Cas9 단백질과 이와 결합하는 가이드 RNA(gRNA)를 이용하는데, 가이드 RNA는 표적 유전자 서열과 100% 일치하는 DNA를 찾아내 Cas9이 그 위치를 절단하게 만든다. 이 절단 후 세포 내의 DNA 복구 기작인 비동등말단 연결(NHEJ) 또는 동등말단 재조합(HDR)이 작용하여 원하는 유전자 서열로의 수정을 가능하게 한다. 제한효소의 예로 1970년대에 개발된 EcoRI는 6엽서염 서열에서 정확히 DNA를 자를 수 있었으며, 크리스퍼는 그 이후 10년 만인 2020년…