#RNA
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과학과 놀자
샤르팡티에·다우드나 교수에게 노벨화학상 안긴 유전자 가위 기술
유전자 가위 기술을 개발한 공로로 스웨덴 우메오대의 에마뉘엘 샤르팡티에 교수와 미국 UC버클리의 제니퍼 다우드나 교수가 2020년 노벨 화학상을 받았다. 유전자 가위 기술은 세균이 바이러스를 물리치기 위한 생물학적 과정을 이용하여 특정 유전자의 발현을 억제하거나 유전자 서열을 바꾸는 데 이용 가능하며, 더 나아가 치료할 수 없다고 알려진 사람의 유전질환에 대한 치료의 가능성을 열었다.인류는 생물이 가지고 있는 유전적 특성을 우리에게 유용한 방향으로 이용해왔다. 가장 오래된 방식이 품종 개량이라고 하는 방법이다. 예를 들어 우리의 주식인 쌀은 야생 벼 품종으로부터 품종 개량을 거쳐 좀 더 맛이 좋고 알곡이 많이 열리도록 개량되었다. 벼와 같은 곡류 외에도 야채, 과일과 가축 등도 오랜 품종 개량을 거쳐왔다. 생명과학은 지난 세기 동안 DNA의 구조 발견, 핵산의 염기서열 결정, 단백질의 아미노산 서열 결정, 유전자 발현 과정의 규명 등 비약적인 발전을 거듭해 왔다. 이 과정에서 얻은 생명과학 지식은 인류가 직접 생물의 유전자를 조작하여 이용할 수 있게 해주었다. 유전자 재조합 기술을 비롯해 많은 방법이 개발되었지만, 그중 매우 간단하고 빠르게 유전자 서열을 편집하는 방법이 유전자 가위 기술이다. RNA와 CAS9 단백질 복합체로 DNA 유전자 편집유전자 가위 기술은 세균이 바이러스로부터 자신을 지키는 방법을 활용한 것이다. 세균은 자신이 과거 감염된 바이러스의 핵산 서열을 저장해 놓았다가 똑같은 서열을 가진 바이러스가 들어오면 그 바이러스의 핵산을 잘라내 바이러스를 물리친다. 유전자 가위 기술을 ‘CRISPR 가위’ 기술이라고도 하는데 이 단어는 세
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경제 기타
美 모더나 "임상서 전원 항체"…코로나 백신 연내 나오나
18세기 영국 의사 에드워드 제너가 백신 접종인 ‘종두법’을 개발하기 전까지 천연두는 치사율 30%가 넘는 감염병이었다. 제너는 소가 걸리는 ‘우두’라는 병을 앓았던 사람은 천연두에 걸리지 않는다는 것을 알고 우두 환자에게서 얻은 고름을 건강한 사람에게 접종했다. 결과는 성공적이었다. 이 덕분에 1980년 세계보건기구(WHO)는 천연두 종식을 선언할 수 있었다.백신이 또 한번 감염병의 위협에서 인류를 구할 것이라는 기대가 커지고 있다. 미국 바이오기업 모더나가 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 백신 임상 1상에서 성공적인 결과를 얻었다고 지난 18일 발표했다. 300억달러(약 37조원)에 달할 것으로 예상되는 코로나19 백신시장을 선점하기 위한 글로벌 제약바이오기업 간 경쟁도 본격화할 전망이다.피험자 45명 모두 항체 형성모더나는 “코로나19 백신 ‘mRNA-1273’을 성인 남녀 45명에게 투여했더니 모든 사람에게서 코로나19 항체가 형성됐다”고 밝혔다. 모더나는 미국 국립보건원(NIH)과 함께 지난 2월부터 45명의 피험자를 3개 그룹으로 나눠 각각 25㎍(마이크로그램: 100만분의 1g), 100㎍, 250㎍을 약 한 달 간격으로 두 번(250㎍은 한 번) 투여했다.그 결과 25㎍과 100㎍이 투여된 모든 피험자에게서 코로나19에 감염된 뒤 자연적으로 회복된 사람과 비슷한 수준의 항체가 형성됐다. 25㎍과 100㎍을 투여받은 피험자 가운데 8명에게서는 바이러스를 무력화하는 중화항체도 만들어졌다. 탈 잭스 모더나 최고의료책임자(CMO)는 “임상 1상 결과는 초기 단계이긴 하지만 mRNA-1273이 25㎍ 투여로도 코로나19 감염에 의해 형성되는 만큼의 면역반응을 일으킨다는 것을 보여준다”고
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과학과 놀자
바이러스는 왜 변종이 발생해 치료제 개발을 어렵게할까?
2020년 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)이 전 세계를 강타하고 있다. 온라인 개학, 비대면 회의 등 바이러스 전파를 막기 위한 전례 없는 조치들이 취해지고 있다. 코로나19 외에도 감기, 독감, 홍역, 볼거리, 에이즈(후천성면역결핍증) 등 인류를 괴롭혀온 수많은 질병을 바이러스가 일으킨다.무생물과 생물의 중간 단계인 바이러스그렇다면 바이러스란 무엇일까? 바이러스는 자신을 늘리는 목적밖에 없는 단순한 형태의 복제 기계다. 바이러스 입자는 전자현미경으로만 관찰 가능한 크기며, 단백질 등으로 구성된 껍질(캡시드)과 그 안에 있는 핵산(DNA 또는 RNA)으로 구성돼 있다. 캡시드는 핵산을 보호하고 바이러스가 침투할 숙주세포를 인식해 핵산을 세포에 주입한다. 핵산은 바이러스 증식과 관련된 여러 유전자 정보를 담고 있다. 숙주세포를 만나기 전까지 바이러스는 아무런 생명 활동을 하지 않아 무생물과 다름없다. 그래서 바이러스는 무생물과 생물의 중간 단계에 있는 것으로 간주된다.바이러스의 캡시드가 숙주세포와 접촉하면 바이러스는 핵산을 숙주세포 안으로 주입한다. 주입된 DNA는 바이러스 증식을 위한 프로그램을 가동한다. 단 자신이 바이러스를 구성하는 캡시드와 핵산을 생산하지 못하기 때문에 숙주세포의 생산공장을 이용한다. 숙주가 지닌 핵산복제효소를 이용해 자신의 핵산을 복제하고, 바이러스 유전자 정보에 담긴 단백질 성분을 만들기 위해 숙주의 단백질 생산기구를 이용한다. 단지 공장만 이용하는 것이 아니라 숙주가 갖고 있던 자원도 아낌없이 쓴다. 감염 후 어느 정도 시간이 흐르면 새롭게 만들어진 바이러스들로 숙주세포 내부가 가득해지고, 곧이어 바이러스