유전자변형생물체

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유전자변형 생물체란?
Genetic modified
organism(GMO)
http://www.kfda.go.kr/gmo/index.do
Watson & Crick
1953, Nature
Watson-Crick의 2중나선 구조
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
Right-handed double helix
염기쌍간의 수소결합
Purine-Pyrimidine(A〓T, G≡C)
염기쌍의 stacking
Antiparellel
1 pitch = 3.4 nm, 10 base
염기쌍간의 거리 = 0.34 nm
직경 = 2 nm
major and minor groove
Nucleotide의 구성성분
RNA와 DNA를 구성하는 당
핵산의 염기
DNA; Adenine, Guanine,
Cytosine, Thymine
RNA; Adenine, Guanine,
Cytosine, Uracil
DNA (Deoxyribonucleic acid)
Nucleotide의 순서가 유전정보를 암호화한다.
유전암호
생명의 중심설
세포에서의 정보의 흐름은 DNA에서 시작
DNA 복제, 전사, 번역과정의 반복
유전자 복제(DNA replication)
주형DNA, Primer, DNA polymerase, dNTP (dATP, dGTP, dCTP, dTTP)
유전자 전사 (Transcription)
원핵세포; RNA polymerase
진핵세포; RNA polymerase I-rRNA
RNA polymerase II-mRNA
RNA polymerase III-tRNA
주형 DNA, RNA polymerase, NTP (ATP, GTP, CTP, UTP)
단백질 합성 (Translation)
Ribosome, mRNA, aminoacyl-tRNA (amino acid + tRNA),
Energy (ATP, GTP)
재조합 DNA 기술
DNA 정제
제한효소의 작용
X-gal의 분해산물
DNA 입자 총의 원리
금속입자들이 세포벽을 뚫고 DNA를 운반
유전자 재조합 식물
1. 제초제 내성 작물
2. 해충내성작물
농약살포; 작물의 잔류농약 및 지하수 오염
잡초제거 비용: 120억불/연
Glyphosate; enolpyruvyl shikimate-3-phosphate synthase
(EPSPS)활성을 저해.
MONSANTO에서 “Round-Up”으로 판매-년 10억불 판매
EPSPS에 내성이 있는 유전자 (AroA)를 세균으로부터 cloning
감자나 토마토와 같은 식물에 도입 (제초제내성 작물 개발)
Glyphosate의 이용-세균의 내성유전자
Bacillus thuringiensis로부터의 살충 독성 단백질
Bacillus thuringiensis의 독성 단백질은 곤충은 죽이나,
고등식물에 무해
곤충독소의 생산성 향상
1. 독성이 있는 유전자만 절단하여 독소생산에 필요한 에너지 절약
2. Cauliflower mosaic virus promoter를 사용하여 생산성 10배 향상
3. Codon 활용도 향상-생산성 10배 향상
Tumor-inducing (Ti-plasmid)의 구조
유전자 조작된 Ti-plasmid
Auxin: 식물세포의 성장
Cytokinin; 식물세포의 분열에 관여
Opine; Agrobacterium의 영양소
원래의 Ti-plasmid에서 필요 없는 유전자를 짤라 내고, 대신에 곤충독
소 유전자를 삽입
유전자 변형작물
Antisense RNA를 이용한 유전자 변형 토마토
Golden rice (Carotenoid 합성유전자 삽입)
유전자 조작 식물세포는 새로운 식물로 자란다
유전자 재조합 동물
형질전환 생쥐를 만들기 위한
유전자 미세주입
새로운 세대의 형질전환 생쥐
생쥐의 성장호르몬인 somatotropin을 생쥐에게는 필요없는 유전자인
metallothionein 유전자의 promoter 하류에 집어넣어 성장 호르몬의
생산성을 높여 성장을 향상
rBGH 주사를 맞는 젖소
Recombinant bovine gorwth hormone (rBGH) 젖소의 우유 생산성
을 향상
Biotech 생산물을 위한 형질전환 소
NO GMO 표시