크리스퍼는 지난 몇 년 동안 뉴스를 통해,그리고 이유가있다. 이 유전자 편집 도구는 유전자 편집을 그 어느 때보 다 쉽고 빠르게 만들고 있으며,그것이 열어 놓은 가능성은 인간의 건강을 훨씬 뛰어 넘습니다.
크리스퍼가 질병을 치료할 수 있는 엄청난 잠재력에 대해 들어보셨을 것이다. 이 기술은 이미 모든 종류의 인간 조건의 근본 원인에 대한 연구를 가속화하고 있습니다. 또한 암에서 실명 및 에이즈에 이르는 질병을 치료하기 위해 유전자 편집 도구를 사용한 임상 시험이 진행 중입니다.
크리스퍼의 의학적 응용은 특히 중국 과학자가 유전자 편집 배아에서 태어난 최초의 인간’크리스퍼 쌍둥이’의 탄생을 세상에 공개 한 후 급증한 격렬한 비판 이후 주목을 받았다. 그러나이 기술은 인간의 건강에 그 응용 프로그램을 넘어 끝없는(덜 도덕적으로 의심)가능성을 제공합니다.
크리스퍼 분야의 몇몇 선수들과 이야기하면서,저는 크리스퍼의 특이한 응용 목록을 모아 유전자 편집 기술이 다양한 종류의 산업에 영향을 미칠 가능성을 분명히 보여주었습니다.
애완 동물 사육
애완 동물 소유자는 항상 그들의 동반자 동물 수 있도록 최신 기술을 활용에 촉각을 곤두 세우고있다. 개와 고양이의 건강과 품종을 테스트하기위한 유전자 검사 서비스는 지난 몇 년 동안 급증했으며 크리스퍼 기술은 곧 뒤따를 것입니다.
유전자 편집 도구는 순수 품종 개에 풍부 유전 질환을 제거하는 방법으로 제안되었다. 좋은 예는 달마시안입니다,이는 종종 방광 결석으로 고생하는 경향이 그들을 만드는 유전 적 돌연변이를 수행. 미국의 개 사육자들은 달마시안을 고치는 계획을 세웠지만,동물들은 팔리기 전에 식약청 검토를 거쳐야 할 것입니다.
애완 동물 사육에 크리스퍼를 사용하는 다른 프로젝트에는 소형 돼지와 사용자 정의 크기,색상 및 패턴의 잉어 잉어가 포함됩니다.
무알레르기 식품
식품 알레르기는 인구의 엄청난 비율에 영향을 미치며 경우에 따라 생명을 위협 할 수 있습니다. 크리스퍼를 사용하면 모든 사람이 먹기에 안전한 우유,계란 또는 땅콩을 만들 수 있습니다. “달걀 흰자위에는 알레르기를 일으키는 네 가지 단백질이 있습니다.” “우리는 본질적으로 면역 체계에 의해 인식되고 알레르기 반응을 일으키는 유전자의 영역을 다시 쓰고 있습니다.”
도란의 딸은 알에 알레르기가 있습니다. “생일에 생일 케이크를 먹고 싶지 않은 아이를 보여주세요. 그녀는 꽤 좋은 맛을 가질 수있는 좋은 큰 생일 케이크—그 목표가 될 것입니다.”
네덜란드의 또 다른 연구 그룹은 크리스퍼-카스 9 를 사용하여 글루텐을 제거하기 위해 밀의 유전자를 수정하여 체강에 적합하게 만들고 있습니다. 그러나 유럽연합이 식물에서 크리스퍼 유전자 편집을 사용하는 것에 대한 엄격한 규제는 이 프로젝트가 적어도 유럽에서는 빛을 보는 것을 어렵게 만들 수 있다.
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이를 달성하기 위해,크리스퍼는 특정 유전자 편집이 신호의 존재에서만 이루어지도록 셀에 프로그래밍되었다. 편집 속도를 계산하여,그들은 심지어 트리거의 지속 시간과 강도를 확인할 수 있습니다. 이 시스템은 박테리아 및 인간 세포 모두에서 작동하며 여러 종류의 신호를 동시에 기록 할 수 있습니다.
장기적으로 이러한 발전은 과학자들이 현장에서 환경 오염 물질을 탐지하거나 줄기 세포가 뉴런,근육 세포 또는 다른 세포 유형으로 성장하는지 여부를 결정하는 신호를 추적하는 데 도움이 될 수 있습니다.
디카 페인 커피 콩
영국의 한 회사는 트로픽 생명 과학 자연적으로 카페인이없는 커피 콩의 유전자 편집 다양한 만들었습니다. 크리스퍼를 사용하여,이 회사는 콩이 카페인을 생산하게 유전자를 해제 할 수 있었다.
이 품종은 디카 페인 커피의 맛,영양 및 비용에 긍정적 인 영향을 줄 수 있습니다. 현재,디카 페인 커피를 생산하는 것은 콩이 흠뻑 젖고 찐 비용이 많이 들고 공격적인 과정이 필요합니다.
“카페인이 없거나 카페인이 적은 콩을 재배하면 일반 커피에 훨씬 가까운 최종 제품을 얻을 수 있으며 커피에서 자연적으로 발견되는 매우 건강한 화합물의 함량을 더 많이 유지할 수 있습니다.”
친환경 연료
유전자 편집은 조류에 의한 바이오 연료의 생산을 향상시킬 수있다. 합성 유전체학 회사는 다음 바이오 디젤을 생산하는 데 사용되는 두 배 많은 지방을 생산 조류 균주를 만들었습니다. 특히 유전자 편집 도구를 통해 과학자들은 지방 생산을 제한하는 유전자를 찾아 제거 할 수있었습니다.
지금까지,조류는 바이오 디젤의 생산이 경제적으로 실행 가능한 수 있도록 지방의 높은 수준을 생산하지 않았다. 이 수정으로,바이오 연료로 이산화탄소를 변환하는 효율이 훨씬 높다. 이 회사는 현재 2025 년까지 하루에 바이오 연료 조류 10,000 배럴을 생산하는 목표를 달성하기 위해 석유 회사 엑손 모빌과 협력하고있다.
매운 토마토
브라질과 아일랜드의 과학자들은 크리스퍼를 사용하여 자연적으로 매운 첫 번째 토마토를 만들고 있습니다. 이 토마토는 이미 캡사이신,매운 고추를 만드는 화합물을 생산하는 유전자의 많은 운반 것으로 나타났다. 크리스퍼에서 개조하면 되겠 어로,연구자들은 그들을 매운 만들기 위해 그들에게 누락 된 유전자를 줄 수 있습니다.
칠리 페퍼는 자라기가 어렵습니다. 그들은 매우 특정한 조건을 필요로하고,일관성없는 수준의 열을 생산하며,토마토보다 훨씬 낮은 수확량을 가지고 있습니다. 크리스퍼 덕분에 토마토로 재배하여 매운 캡사이신을 얻는 것이 더 쉬울 것입니다. 연구진은 이미 토마토와 칠리의 첫 번째 하이브리드를 만들었습니다,곧 우리는 매운 살사를 만들기 위해 그들을 사용 할 수 있습니다.
해충 퇴치
크리스퍼는 우리가 전염병을 전송하거나 특정 생태계에 침입 동물 종의 수를 제어 할 수 있습니다. 유전자 편집 기술은 유전자 변형이 여러 세대에 걸쳐 동물 개체군에 걸쳐 확산,모든 자손에 의해 상속됩니다 보장’유전자 드라이브’를 만드는 데 사용할 수 있습니다.
작년에 영국 런던 임페리얼 칼리지 연구원은이 기술이 말라리아 확산을 담당하는 모기 종에 사용될 수 있음을 입증했습니다. 그들은 두 부모가 그것을 가지고 다닐 때 암컷이 알을 낳지 못하게하는 유전자를 도입했습니다. 감금된 모기를 가진 예심에서는,인구는 유전자 드라이브가 소개된 후에 7 발생 즉시 전멸되었습니다.
전 세계의 연구자들은 이제 유사한 접근법이 멸종 위기에 처한 종의 섬 생태계에 혼란을 야기하는 침입 성 쥐와 싸울 수 있는지,심지어 호주에서 야생 고양이의 피해를 제한 할 수 있는지 여부를 테스트 할 계획입니다. 그러나 유전자 드라이브의 사용이 윤리적이며 금지되어야하는지에 대한 논란이 있습니다.
빠른 경주마
아르헨티나 회사 케이론-생명 공학은 빠르고,강하고 더 나은 점퍼 품종을 만들기 위해 경주 말의 게놈을 편집한다. 크리스퍼 덕분에,이 회사의 연구자들은 미오 스타틴,근육의 성장에 중요한 단백질에 대한 유전자 인코딩을 수정할 수 있었다. 그들은 건강한 배아를 생산했으며 올해 첫 번째 말이 태어날 것으로 기대합니다.
2013 년 국제 승마 스포츠 연맹은 복제 된 말이 국제 대회에서 경쟁하는 것을 금지했습니다. 그 이후로 복제 된 말은 폴로와 같은 스포츠에 참여하고 우승했으며 유전자 편집으로 일부는 앞으로 올림픽에 참여할 것으로 기대합니다.
더 영양 물고기
두 배 빠른 성장 유전자 변형 연어는 정상 연어는 이미 캐나다에서 생산된다. 크리스퍼 유전자 편집의 도래와 함께,과학자들은 더욱 갈 수 있습니다. 노르웨이의 한 연구 그룹은 크리스퍼-카스 9 를 사용하여 살균 연어를 생산했습니다. 그것은 또한 양식 시설을 탈출 관리 하는 경우 번 식에서 연어를 중지 합니다.
연구자들은 이제 크리스퍼를 사용하여 개선될 수 있는 특성을 조사하고 있다. “우리는 질병 저항성을 포함하여 물고기의 더 나은 복지를 위해 유전학을 개선하는 데 관심이 있습니다.”연구 그룹의 리더 인 안나 워 겔리 우스가 나에게 말했다. 앞으로,이 기술은 또한 물고기의 오메가 -3 함량을 향상시켜 더 건강하고 영양가있게 만드는 데 사용될 수 있습니다.
소멸
이 용어는 공상 과학 소설에서 나오는 것처럼 들리지만 그렇지 않습니다. 과학자들은 이미 멸종 된 동물을 되살리기 위해 노력하고 있습니다. 첫 번째 후보는 한때 북미 숲의 거주자였던 나그네 비둘기입니다.
크리스퍼 기술을 사용하여 연구자들은 여객 비둘기의 유전자를 현대의 친척 인 밴드 꼬리 비둘기에 도입 할 계획이다. 이 잡종은 자손 유전자가 멸종 된 종의 유전자와 일치 할 때까지 여러 세대 동안 사육 될 것입니다. ‘부활 한’비둘기의 첫 번째 세대는 2022 년에 부화 할 것으로 예상됩니다.
얼마 지나지 않아 매머드가 따라올 수 있었다. 하버드의 한 단체는 수천 년 전에 멸종된 털북숭이 매머드를 되찾기 위해 노력하고 있습니다.
엘레나 레스코의 표지 그림. 를 통해 이미지. 이 기사는 원래 2019 년 3 월에 게시되었으며 이후 필드의 변경 사항을 반영하도록 업데이트되었습니다.