게놈 편집(유전자 편집이라고도 함)은 과학자들에게 유기체의 DNA 를 변화시킬 수있는 능력을 부여하는 기술 그룹입니다. 이러한 기술은 유전 물질이 게놈의 특정 위치에서 추가,제거 또는 변경 될 수있게합니다. 게놈 편집에 대한 몇 가지 접근법이 개발되었습니다. 최근 중 하나로 알려져 있 CRISPR-Cas9 에 대한 짧은 클러스터 정기적으로 interspaced 짧은 회문을 반복하고 CRISPR 관련 단백질 9. The CRISPR-Cas9 시스템에서 많은 흥분의 과학계에서이기 때문에 빠르고 저렴하게 더 많은 정확하고,더 효율적으로 다른 기존의 게놈 편집 방법이 있습니다.

CRISPR-Cas9 는 박테리아에서 자연 발생 게놈 편집 시스템으로부터 적응되었다. 박테리아는 침입하는 바이러스로부터 DNA 조각을 포획하여 CRISPR 배열로 알려진 DNA 세그먼트를 만드는 데 사용합니다. CRISPR 어레이는 박테리아가 바이러스(또는 밀접하게 관련된 것)를”기억”할 수있게합니다. 바이러스가 다시 공격하면 박테리아는 crispr 어레이에서 rna 세그먼트를 생성하여 바이러스의 DNA 를 표적으로합니다. 박테리아는 cas9 또는 유사한 효소를 사용하여 DNA 를 분리하여 바이러스를 비활성화합니다.

CRISPR-Cas9 시스템은 실험실에서 유사하게 작동합니다. 연구자들은 게놈에서 DNA 의 특정 표적 서열에 부착(결합)하는 짧은”가이드”서열로 rna 의 작은 조각을 만듭니다. RNA 는 또한 Cas9 효소에 결합합니다. 박테리아에서와 같이 변형 된 RNA 는 DNA 서열을 인식하는 데 사용되며 Cas9 효소는 표적 위치에서 DNA 를 절단합니다. Cas9 가 가장 많이 사용되는 효소이지만 다른 효소(예:Cpf1)도 사용할 수 있습니다. 면 DNA 절단,연구자들은 사용하여 세포의 DNA repair 기계장치를 추가하거나 삭제 조각의 유전 물질,또는 변경하려면 DNA 를 대체하여 기존 세그먼트를 주문을 받아서 만들어진 DNA sequence.

게놈 편집은 인간 질병의 예방과 치료에 큰 관심거리입니다. 현재 게놈 편집에 대한 대부분의 연구는 세포와 동물 모델을 사용하여 질병을 이해하기 위해 수행됩니다. 과학자들은 여전히이 접근법이 사람들에게 사용하기에 안전하고 효과적인지 여부를 결정하기 위해 노력하고 있습니다. 그것은 탐험에서 연구에의 다양한 질병을 포함하여,하나의 유전자 질환과 같은 낭포성 섬유증,혈우병,그리고 겸상적혈구입니다. 그것은 또한 위의 예방과 치료 더 복잡한 암과 같은 질병,심장병,정신적 질병,그리고 인간면역결핍바이러스(HIV)감염.

Crispr-Cas9 와 같은 기술을 사용하여 게놈 편집이 인간 게놈을 변경하는 데 사용될 때 윤리적 문제가 발생합니다. 게놈 편집으로 도입 된 변화의 대부분은 난자 및 정자 세포 이외의 세포 인 체세포로 제한됩니다. 이러한 변화는 특정 조직에만 영향을 미치며 한 세대에서 다음 세대로 전달되지 않습니다. 그러나 변경하는 유전자가에 달걀이나 정세포(번째 세포)또는 유전자의 배아로 돌리는 것입니다. 번째 세포 및 배아 게놈 편집을 가져올 수는 윤리적 문제의 여부를 포함한 것이 허용된 테크놀로지를 이용해 향상시키 정상적인 인간의 특성(예:높이는 지능). 반에 대한 우려에 대한 윤리 및 안전,번째 세포 및 배아 게놈 편집은 현재 불법에서 많은 국가입니다.

추가 독서를위한 과학 저널 기사

Ormond KE(1),Mortlock DP(2),Scholes DT(3),Bombard Y(4),Brody LC(5),Faucett WA(6),Garrison NA(7),Hercher L(8),Isasi R(9),Middleton A(10),Musunuru K(11),Shriner D(12),Virani a(13),Young CE(3). 인간 생식선 게놈 편집. Am J Hum Genet. 2017 년 8 월 3 일;101(2):167-176. PubMed:28777929. 무료 PubMed 중앙에서 사용할 수있는 전체 텍스트:PMC5544380.

굽타 RM,Musunuru K. 유전자 편집 도구 키트 확장:ZFNs,TALENs 및 CRISPR-Cas9. J Clin Invest. 2014 10 월;124(10):4154-61. 도이:10.1172/JCI72992. Epub2014 년 10 월 1 일. 검토. PubMed:25271723. 무료 PubMed 중앙에서 사용할 수있는 전체 텍스트:PMC4191047.

Hsu PD,Lander ES,zhang F. 게놈 공학을위한 CRISPR-Cas9 의 개발 및 응용. 세포. 2014 년 6 월 5 일;157(6):1262-78. doi:10.1016/j.세포.2014.05.010. 검토. PubMed:24906146. 무료 PubMed 중앙에서 사용할 수있는 전체 텍스트:PMC4343198.

Komor AC,Badran AH,Liu DR. 진핵 생물 게놈의 조작을위한 CRISPR 기반 기술. 세포. 2017 년 4 월 20 일;169(3):559. doi:10.1016/j.세포.2017.04.005. PubMed:28431253.랜더 에스. CRISPR 의 영웅. 세포. 2016 년 1 월 14 일;164(1-2):18-28. doi:10.1016/j.세포.2015.12.041. 검토. PubMed:26771483.