유전공학과 유전적 개량

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유전공학과 유전적 개량
유전공학과 유전적 개량
사람이 원하는 특정유전자를 분리 혹은 합성하여 이를 특정 숙주세포에 도입시켜 숙주세포에서 복제시키고 그 정보를 발현시키는 일련의 기술을 유전공학(genetic engineering)이라 하고, 이 유전공학을 이용하여 미생물, 식물, 동물 특히 농작물이나 가축의 능력을 향상시키는 것을 유전적 개량(genetic improvement)이라 한다.
유전공학의 기술에는 ① 세포융합(cell fusion), ② 유전자재조합(DNA recombination), ③ 핵치환(nuclear transplantation) 등이 주로 연구되고 있다.
1. 세 포 융 합
막의 융합현상은 종래부터 가끔 관찰된 현상이며, 세포의 식균현상, 골지체와 세포막과의 융합에 의한 당단백질의 분리, 리보솜의 형성, 집합, 수정 등에서 알려졌으나 인공적으로 세포 융합을 고빈도에서 시행하는 방법이 개발된 것은 1950년대 후반 센다이바이러스(HVJ;hemagglutinating virus of Japan)를 사용한 포유류의 세포융합이 최초였다.
체세포융합(cell fusion)은 유전자 수준이 아니라 게놈(genome) 수준에서 동종 혹은 이형간의 유전자를 혼합 배양하면서 불활성 센다이 바이러스(Sendai virus)나 폴리에틸렌글리콜(PEG;Polyethylene glycol)로 처리하면 융합되어 이핵체가 된다. 이어서 단핵체가 되어 잡종세포가 된다. 이 세포를 잡종세포만 자랄 수 있는 선택배지에서 배양하면 전혀 다른 핵을 가진 잡종세포가 형성된다.
세포잡종을 오랜 시간 계속 배양하면 점차 양친중 한쪽의 염색체가 선택적으로 없어지고, 이에 동반하여 여러 형질이 분리된다. 실제로 사람과 생쥐의 세포잡종에서는 사람의 염색체가 없어진다. 세포잡종의 이러한 성질을 이용하여 특히 사람 염색체 위에서의 유전자위를 밝힐 수 있게 되었으며, 현재 약 60종류의 유전자위가 결정되어 있다.
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공학, 기술