바카라 편집은 무엇입니까?

바카라 편집은 무엇입니까?

2022/08/24

2020 년에 노벨 화학 상을 수상한 기술 인 바카라 편집이 전통적인 유전자 변형보다 안전하다고 말하는 이유는 무엇입니까? 또한 기술 개발이 얼마나 멀리 진행되고 있습니까? 우리의 삶과 사업에서 어떤 응용 프로그램을 기대할 수 있습니까? 우리는 생의학 연구 부서의 구조 약물 발견 연구 팀 책임자 인 Kato Yoshio에게 바카라 편집의 현재와 미래에 대해 물었습니다

바카라 편집은 무엇입니까? 유전자 변형의 차이점은 무엇입니까?

DNA (Deoxyribonucleic acid), 유전자 및 바카라의 차이를 재구성하고 바카라 편집 기술이 무엇인지 생각해 봅시다

DNA는 4 가지 유형의 염기로 구성된 서열이며 유전자 정보를 담당하는 분자입니다 유전자 정보 역할을하는 부분을 "유전자"라고하며 인간에게는 약 20,000 명이 있다고합니다 바카라은 염색체를 구성하는 DNA 서열이며, 유기체를 형성하는 데 필요한 정보를 포함하는 청사진 책이라고 할 수 있습니다

바카라 편집은 바카라 내에서 DNA 서열을 의도적으로 절단하고 컷 DNA를 복구하는 과정에서 필요한 유전자의 기능을 다시 작성하는 기술이다 유전자 기능은 "정지"또는 "향상된"일 수 있습니다 이것은 또한 책으로 페이지를 자르고, 청사진을 변경하고, 그 청사진으로 만들 수있는 부분을 변경하는 것과 비교할 수 있습니다

바카라 편집은 기존의 유전자 변형을 대체하는 기술로 2000 년경부터 주목을 끌고 있으며, 현재까지 다양한 바카라 편집 효소가 개발되었습니다 표적 DNA 서열에 결합하는 방법은 다른 특성을 가지며, 오늘날 2020 년에 노벨 화학 상을 수상한 "ZFN"및 "Talen"및 "CRISPR/CAS9"와 같은 주요 효소로 사용됩니다

유전자 재조합 기술을 사용하여, 표적 기능을 갖는 다른 유기체의 유전자를 하나의 유기체의 바카라에 삽입하여 원하는 기능을 얻는다 유기체의 바카라에 외래 유전자가 삽입되는 위치에 대한 충분한 제어력이 없거나 어떻게 기능하는지에 대한 충분한 제어가 없습니다^*1따라서 안전과 윤리적 문제는 예상치 못한 기능을 갖춘 유기체를 만들 수있는 가능성과 새로운 질병을 유발할 위험과 같은 실제 적용을 방해했습니다

한편, 바카라 편집은 유기체가 보유한 DNA의 목표 위치를 절단하고 편집하는 데만 사용되므로 유전자 변형보다 더 안전한 것으로 밝혀졌습니다

바카라 편집 연구의 현재 상태

높은 안전의 실제 예는 실제 사용을 제공합니다

더 실용화되고있는 바카라 편집 기술 중에서 DNA가 깨지고 유전자 돌연변이가 일반적으로 바카라의 특정 부분에서 발생하는 유전자 돌연변이를 일으키는 기술입니다 DNA의 표적 부분을 절단 한 후, 돌연변이는 우연히 그 지점에 맡겨집니다^*2

현재 실용적으로 사용되고 있으며 보건부 노동 복지부에보고되고 있습니다

예를 들어, 물고기 번식 바카라 편집은 근육 덩어리와 관련된 유전자 인 미오 스타틴을 억제하기 위해 수행되며 물고기 살이 더 두껍고 식용이됩니다 지금까지 세대 동안 물고기를 번식시키는 것은 어렵 기 때문에 야채에서 수행 된 천연 돌연변이 유전자 육종 방법은 개선하는 데 시간이 걸렸습니다 표적 유전자 만 돌연변이 될 수있는 바카라 편집 기술은 기존의 번식 속도를 높일 수있게한다

식물로의 확장도 진행되고 있습니다 이 중 하나는 많은 GABA (뇌 기능을 개선하고 고혈압을 개선하는 것으로 인식 된 아미노산의 한 유형)를 함유 한 토마토입니다 이것은 또한 정상적인 번식으로 원하는 특성을 얻는 데 수십 년이 걸렸으며, 도전은 유전자 변형이 안전에 대해 불확실하게 남겨 두었다는 것이었다 바카라 편집 기술을 사용하면 개발 시간이 크게 단축되고 안전한 식품이 만들어졌습니다

농업, 낚시 및 가축 산업은 고대부터 다양한 번식 개선의 역사를 가지고 있으며 원래 "변화된 것"에 사회적으로 허용되는 분야입니다 또한, 바카라-편집 유기체의 전체 DNA 서열은 사용하기 전에 분석되어 생태계에 관련된 위험을 제거한다 따라서, 안전 보증으로 바카라 편집 식품의 적용이 진행되고있는 것으로 보인다 그러나 기능이 알려진 유전자가 제한되어 있으며 현재 해외 회사가 먼저 개발하고 상용화하고 있습니다 일본이 새로운 기능을 갖춘 제품을 개발하려는 경우, 우리는 기본 유전자 정보를 검색하여 시작해야한다고 생각합니다

의료 분야의 신청을 향한

바카라 편집도 의료 분야에서도 적용되고 있습니다 최근에 바카라 편집은 유전자 요법을위한 도구로 사용되었으며, 임상 시험 및 임상 시험은 주로 유럽과 미국에서 시작되었습니다

예를 들어 AIDS (AIDS : 획득 면역 결핍 증후군) 이 질병을 치료하는 것은 여전히 불가능하지만, 인간 면역 결핍 바이러스 (HIV)의 성장을 방지 할 수 있다면, 신체에서 AIDS를 유발하면 질병의 발병을 지연시킬 수 있습니다 따라서, 연구 개발은 바카라 편집을 통해 HIV 수용체를 폐지하는 방법이 치료 도구로 사용될 수 있는지 여부를 계속 결정하고있다

혈액 세포는 바카라 편집에 필요한 CAS9와 같은 바카라 편집 도구를 쉽게 통합 할 수 있으므로 혈액 질환에 적용하기위한 많은 연구 보고서가 작성되었습니다

바카라 편집은 질병의 원인을 제거하는 기술입니다 약물을 계속 투여하는 증상 치료와 달리 한 번만 치료할 수 있습니다 의료 분야 중에서, 다루기 어려운 질병과 질병을 극복해야 할 필요가 있으며, 사회의 기대에 따라 개발이 증가 할 것으로 예상됩니다 일본에서는 기본 연구가 이루어졌지만 의료 적 신청 측면에서 다른 국가보다 크게 떨어졌습니다 새로운 의료 산업에 진입하는 토양이 필요하다고 생각합니다

바카라 편집 문제 및 미래 비전

바카라 편집 기술은 다양한 분야에 적용될 것으로 예상되지만 여전히 많은 어려움이 있습니다 하나는 윤리적 인 문제입니다 바카라 편집이 단순히 치료 목적을위한 것이더라도, 바카라 편집 기술이 허용되는 정도는 법이 개발되고 사회가 바뀌면서 변화 될 것이라고 생각합니다 우리가 현재의 생각에 기초하여 너무 많이 조절하면 연구가 진행되지 않을 것이라는 딜레마도 있습니다 나는이 도전이 미래에 해결되어야한다고 믿는다

표적 이외의 현상으로 인한 돌연변이를 방지하기 위해

연구원의 관점에서 두 가지 주요 기술적 과제가 있습니다 하나는 유사한 DNA 서열이 차단되고 바카라 편집이 수행되는 "표적 이외의 표적"으로 알려진 현상을 다루는 것입니다 CRISPR/CAS9에서, 표적 외 돌연변이는 때때로 발생합니다 바카라 편집 기술이 의료 서비스에 적용될 때, 질병과 관련이없는 바카라을 조작하여 세포가 암이 될 것이라는 우려가 있습니다

이 표적 외 돌연변이를 방지하기 위해, 우리는 "브레이크"와 "가속기"의 역할을 바카라 편집 기술에 추가하고 사용 된 효소의 활성을 조절하는 것을 연구하고있다 예를 들어, 우리는 CAS9의 기능을 억제하는 분자를 생성하고 특정 화합물이 공존 할 때만 작동하는 CAS9 돌연변이 체를 생성하는 등 표적 이외의 분자를 억제하기 위해 연구 개발에 대해 노력하고 있습니다

관심있는 셀에 바카라 편집 도구를 제공하는 전달 방법

또 다른 과제는 관심있는 셀에 바카라 편집을위한 도구를 제공하는 "전달 방법"의 개발입니다 최첨단 CRISPR/CAS9를 사용하여 셀 내의 바카라 편집은 효율성과 정확도를 증가시켰다 그러나 실제로, 바카라 편집을 세포로 제어하는 "효소 단백질"을 보내야한다 전달 효율이 0 인 경우 바카라을 편집 할 수없는 것과 동일하게되므로 전달 방법을 개발하는 것이 필수적입니다

AIST는 효소 단백질을 세포로 전달하기위한 새로운 방법을 개발하고 있습니다 2012 년에 세계적으로 첫 번째로, 단백질을 세포로 직접 보내면 대상 이외의 대상을 줄이면서 바카라 편집이 달성 될 수 있다고 밝혔다 단백질 사용의 또 다른 장점은 유전자 변형 형태에 속하지 않는다는 것입니다 우리는 다양한 종의 유기체로 전달할 수있는 방법을 개발했으며 사회적으로 구현하려는 노력을 계속하고 있습니다

유럽과 미국이 선행하는 것 같지만 바카라 편집의 필수 문제에 초점을 맞추면 장점을 찾을 수 있다고 생각합니다 유전자 돌연변이의 이미지는 일반 대중이 심리적 싫어하거나 거부를 경험할 수 있다는 것입니다

그러나 지금까지 설명했듯이 바카라 편집은 자연에서 발생할 수있는 돌연변이를 가속화하는 기술이며, 식량 위기를 극복하고 치료할 수없는 질병을 치료하는 등 여러 가지 방법으로 혜택을받을 수있는 기술입니다

동물, 식물 및 미생물은 모두 유전자로 구성되어 있지만 다양한 모양이 있습니다 바카라 편집을 사용하여 유전자를 재 작성함으로써 살아있는 유기체의 잠재력을 극대화하고 사회에 더 유용하게 만들 수 있습니다 이를 염두에두고 연구를 계속할 것입니다

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*1 : 바카라 편집 기술을 사용하지 않고 상 동체 재조합을 사용하면이를 표적 유전자 위치에 삽입 할 수 있습니다 상 동성 재조합은 동일한 또는 유사한 DNA 서열 사이에서 DNA가 교환되는 과정이다 상 동성 재조합은 효모와 같은 특정 종에서 매우 효율적이지만, 상 동성 재조합은 인간 세포에서 발생하지 않을 것입니다 바카라 편집 기술을 사용하여 바카라의 특정 위치에서 DNA 절단을 유도하여 상동 재조합의 효율을 증가시킬 수 있습니다 다른 종 또는 인공 DNA 서열로부터 유래 된 DNA 서열이 천연 유기체 바카라에 삽입 될 때, 바카라 편집 기술이 사용 되더라도 유전자 변형 유기체로 처리된다[참조로 돌아 가기]
*2 : 자외선, 자연 방사선 및 바카라 편집 효소에 의해 절단 된 DNA의 대부분은 세포가 자연적으로 보유하는 DNA 복구 메커니즘에 의해 다시 연결됩니다 결실 형 바카라 편집 기술에서, 바카라 편집 효소의 작용으로 인해 DNA 절단의 빈도가 증가 할 때, DNA 절단 부위에서 결실 또는 삽입이 발생하고, 돌연변이는 DNA 복구 메커니즘 중 하나 인 이종 최종 결합의 결과로 발생한다 DNA 절단 부위에서의 결실 및 삽입의 정도는 현재 기술에 의해 완전히 제어 될 수 없으며 바카라 편집 기술의 정밀도를 향상시키는 것은 어려운 일입니다[참조로 돌아 가기]
(19/10/2022에 주석이 추가)