방통대, 생물, 생명공학 등 생명과환경 핵심 요점 요약 정리 1. 생명공학과 유전공학의 시대

1장 생명공학과 유전공학의 시대

1. 과학의 역사
* 20세기 초 - 양자론과 상대성이론 -> 현대물리학의 핵심내용을 구성
① 인과론과 시공간의 절대성에 기초 -> 고전물리학의 타당성에 의문을 던짐으로 물리학을 뒤흔들어 놓았다.
② 유럽인의 정신세계에 상당한 충격을 던졌다 해도 -> 일반인의 일상생활까지 뒤흔들어 놓은 것은 아니었다.
③ 세계를 해석하는 도구의 하나로 -> 정신세계의 변화를 가져오기는 했지만
- 물리학 이론으로 - 추상적인 사변과 계산으로부터 벗어나는 것은 아니었다.
예) 원자폭탄 -> 일본인을 제외한 다른 사람에게는 추상적이고 관념적인 영역 -> 국가의 통제
* 21세기 - 인간게놈 프로젝트 완결과 새로운 생명공학 -> 급속한 부상
① 생명공학이란 : 유전공학, 생식공학, 생식유전학 등 포괄
② 생명공학이 가져올 충격 : 20세기 초 정신세계에 일으켰던 변화와 - 비교도 안 될 정도로 엄청날 것이다.
. 우리의 바로 옆에서 - 생명을 거리낌 없이 조작함으로써
-> 생명의 본질에 관한 관념 세계, 일상의 세계까지도 - 크게 뒤흔들어 놓을 것이기 때문이다.
③ 생명공학의 영향 : 생물종-모호한 것으로 뒤섞고/ 생물. 인간-상품화/ 인간의 존엄과 권리의- 판단기준 모호
. 동물과 인간종의 경계를 흐릿하게 만든다. -> 동물을 유전적으로 조작- 인간에게 들어맞는 장기를 갖게 함
. 생명체를 상품의 수준으로 끌어 내린다 -> 동물과 인간을 대상으로 특허를 내고 상업적으로 이용함
그 결과 : 지금까지 가지고 있던 - 생명의 가치나 존엄에 대한 - 혼란을 가져온다.
. 동물복제, 인간복제는 -> 생식체계를 교란하고, 인간을 보는 관점에 혼란을 가져온다.
*  생명공학은 : 우리의 일상적인 삶뿐만 아니라 - 정신세계까지도 크게 뒤 바꿀 수 있는 것이다.

2. 생명 경계의 해체
* 유전자 이식 : 생물종을 서로 구분하기 힘든 모호한 것으로 해체 ->종들 사이 유전자를 뒤 섞는 일에서 시작
① 전통적인 육종방식
. 특별한 형질을 지닌 품종은- 한 가지 종을 오랫동안 한쪽 방향을 향한 교배를 통해서만 얻어질 수 있었다
. 종이 서로 다른 것들은 교배되지 않기 때문에, 육종에서는 종이 섞이는 일은 일어나지 않았다.
예) 소와 양, 돼지와 염소, 옥수수와 벼 -> 서로 섞어서 새로운 품종을 만들어 낼 수는 없는 것이다.
② 유전자 이식
. 어떤 종 사이에서도 가능-> 기술적인 장치 통해 한 종의 유전자를 뜯어내어 다른 종의 유전자와 섞는 것
. 기술적용 결과-> 박테리아-식물, 식물-식물, 식물-동물, 동물-동물: 모든 종들 사이 구분 모호해 질수 있다
. 유사성 전혀 없는 종 사이 경계를 허물어 서로 섞는 다는 점 -> 자연 상태에서는 결코 일어날 수 없는 일
* 유전자 이식 기술의 적용
① 농작물 : 식량 생산성 - 바이러스에서부터 -> 동물에 이르기까지 온갖 종으로부터 얻어진 것이다
. 바이러스 유전자 -> 토마토 : 병에 강한 품종으로 변신
. 박테리아 유전자 -> 토마토 : 제초제 독을 이겨내는 성질을 부여
. 넙치의 얼음방지 유전자 -> 토마토 : 냉해에 강한 것으로 거듭나게 한다.
. 그 밖 : 닭유전자->감자, 파리유전자->옥수수, 누에유전자->감자, 중국 햄스터->담배, 반딧불->담배
② 동물종 : 가축의 생산성, 질병연구용, 인간에 필요한-단백질 생산용 ->질병, 단백질 생산용이 훨씬 더 많다
. 질병 연구용 동물 -> 생쥐, 도롱뇽, 토끼, 양, 염소, 소, 돼지, 조류, 물고기 등
. 단백질, 헤모글로빈 등 의약품용 물질 생산 -> 양, 염소, 돼지, 토끼
- 복제양 돌리 전후해서 만들어진 트레이시나 폴리 같은 양도 - 의약품 생산용 유전자 변형동물이다
. 동물의 이식 유전자로는 - 인간의 유전자가 사용되므로 -> 동물과 인간이 서로 섞여 들어가는 것이다
③ 인간의 유전자 이식 받은 동물 -> 인간 몸에서 생성되는 호르몬, 장기를 만들어 내는 일을 수행
④ 유전자를 이식 받지 않더라도 동물과 인간이 서로 섞이는 일-> 아직 실용화 되지는 않았지만 - 실험실수준
. 동물장기 -> 인간에게 이식
. 인간 세포의 핵을 -> 핵이 제거된 동물의 난자에 이식하는 일
. 동물의 혈액을 이용 -> 인간의 조직이나 기관을 만드는 일
* 생물종의 해체
① 생물과 무생물 사이의 경계 약화의 방향
. 인간에게 무생물적인 인공물을 주입하는 것 - 인공물이란? 인공장기(의족, 의수)를 말하는 것은 아니다
- 인공심장 -> 세포수준이나 분자 수준에서의 정교한 결합을 통해서 연결되지 않는다.
- 인공장기 -> 인간의 몸속에 완전히 융합되지 않는 임시방편적인 것으로 - 생명을 조금 연장한다는 의미
. 인간이 자연에서는 발견되지 않는 - 유전자를 만들어 -> 인간 수정란 속에 주입하여 자라게 하는 것
. 무기물을 가지고 - 자기복제 능력을 가진 -> 생물적 존재를 만드는 것
. 유기물로부터 - 인공적으로 합성한 유전자를 조합해서 -> 인공생물체를 제조하는 것
② 인공장기나 조직에 관한 연구
. 외과적 수술 - 간단한 못, 인공뼈, 인공피부, 인공혈관, 인공기도, 인공귀, 인공간, 호르몬샘 등 모든 부분
. 인공재료 - 합성. 조합해서 만든 기관들은 - 수십 년 안에 인간 조직을 인공적으로 만들어 낼 것으로 전망
. 인간귀가 자라나는 사진 공개 - 쥐 등에 귀 얼개 만들고 인간 세포를 붙여서 성장에 성공
-> 이런 방식으로 - 심장, 간, 신장 등 대부분의 조직을 제조할 수 있으리라고 전망
. 이러한 조직을 인간에게 이식하는 것은
- 인간 세포의 성장물 을 이식하는 것이기 때문에 인간과 다른 동물 사이의 경계를 넘기로 보기는 어렵지만 - 엄밀하게 따지면 쥐로부터 혈액, 영양물질을 공급받아 자랐기 때문에 경계 넘기가 이루어진 면도 있다

3. 생식공학과 유전공학의 영향
* 유전자 조작기술과 생식공학기술의 적용
. 인간에게 적합하고 이식후 거부 반응 일으키지 않는 심장을 갖도록-> 유전자 조작된 돼지연구가 한창 진행 중
. 인간에게 필요한 - 각종 단백질을 몸속에서 만들어 낼 수 있도록 조작된 - 양이나 소도 이미 대량으로 생산
. 인간의 정체성의 문제
- 돼지의 심장, 허파 등 받을 경우 - 그 사람의 정신은 인간 정체성의 혼란이라는 문제 가능성이 크다.
- 정신적으로 혼란을 겪는다는 것 자체가 - 인간과 동물 사이의 경계 약화를 보여 주는 것이다
* 인간의 수명 연장 -> 노년과 청년의 경계가 점차 의미해 질 것이다
① 유전자 조작 : 염색체- 노화 지배하는 유전자 찾아 -> 제거하거나, 작동 속도 조절하면 노화는 늦출 수 있다
. 쥐의 실험 - 세포의 자살 프로그램을 조절하는 효소생산에 관여하는 유전자를 제거함으로
-> 1.5배 오래 살 수 있는 쥐를 만들었다
. 텔로미어(telomere) 조절 - 세포가 영구히 분열하지 못하도록 작용을 지닌 유전자 -> 세포에 죽음
- 각각 염색체 끝에 붙어 있고 - 세포분열이 될 때마다 조금씩 떨어져 나가 길이가 점차 줄어든다.
그 길이가 어느 수준이하로 줄어들면 - 세포분열은 일어나지 않으며 - 그 결과 세포는 늙어 죽고 만다.
. 텔로머라제 효소 - 텔로미어를 계속 보충 해주도록 유전적인 조작을 하면 - 보통 세포도 죽지 않을 것이다.
- 암세포는 아무리 분열해도 텔로미어의 길이가 줄어들지 않는데 텔로머라제 효소가 계속 보충해주기 때문
- 복제양 돌리의 텔로미어의 길이는 같은 나이의 정상 양에 비해 짧다 - 6살 세포를 복제(여러 번 분열)
② 유전자 수선 : 질병을 유발하는 유전자를 밝혀내고 이것을 수선함으로써 수명을 연장하는 것이다
. 병에 걸린 사람에게 - 이상이 없는 유전자를 이식하게 되면
- 불치병으로 알려져 온 알츠하이머, 파킨슨, 당뇨 각종 암등이 치료 될 것이다.
. 수정란의 유전자를 검사하여 - 이상이 있는 것을 -> 정상의 것으로 수선하는 - 연구도 활발히 진행 중
- 연구 성공하면 : 아기가 잉태될 때부터 병 없고, 오래 살 수 있도록 프로그램 해 놓을 수 있을 것이다.
* 세포의 노화가 억제 -> 수명이 늘고, 늙지 않는 세포를 가진 노인들이 청년과 같은 외형을 하고 활동 예측

4. 생명공학이 인간에게 미칠 영향
* 생명공학의 영향
① 동.식물의 유전자 조작으로 빚어지는 모호함은 - 아직은 시작단계에 불과한 것이지만,
. 동, 식물계의 질서나 지구 생태계의 질서에 - 커다란 교란을 가져올 수 있다.
. 일부 사람에게는 - 양심의 고통이나 윤리적인 책임의식을 유발하기도 한다.
② 유전공학과 생식공학 - 인간을 조작하고 인간 유전자를 변형에 이용될 때- 커다란 혼돈이 일어날 것이다.
③ 인간조작의 시작 - 체외수정으로 시험관 아기가 탄생했을 때부터
. 전통적인 가족관계, 인간관계도 조금씩 흔들리기 시작 - 도덕적. 윤리적 판단기준 모호해지기 시작했다.
④ 최근 유전자 조작기술의 추이
. 체세포 복제기술, 배아. 줄기세포 배양기술, 수정란이나 인체에 유전자 조작기술이 가세 - 추세가 강화
. 이러한 기술로 - 불임부부와 동성부부-아이를 얻고, 처녀와 총각-아이를 만들고, 인간의 수명 늘어나면
인간육체의 변형이나 사회관계의 해체, 보편적 기준의 모호해짐은 더욱 심해질 것이다
* 인간의 조작에 이용되는 기술
- 이미 시행 -> 인간 배아의 조작과 유전자 치료
- 앞으로 시행될 것으로 보이는 -> 인간복제와 착상 전 배아의 유전적 조작 등
① 유전자 치료 - 유전병이 유전자의 결함으로 판명되었을 때
- 인체에 정상 유전자를 주입해서 결함 유전자를 정상 유전자로 대치하거나,
- 대치까지 못하더라도 - 정상 기능 발휘하는 유전자를 통해 - 신체 기능을 정상으로 만들려는 시술법
. 유전공학의 찬양자들 - 유전자 치료 기술의 발달로 대부분의 유전병은 치유될 것으로 전망하고 있다
. 한계점 : 인간의 발생이 끝난 다음에 또는 탄생 후에 유전자를 조작하는 것이므로
- 모든 세포에 결함 유전자가 있기에 - 이들 세포를 모두 정상 유전자로 되돌려 놓기는 불가능하다
- 유전병을 가진 사람이 자식을 낳을 경우 - 자식에게 유전병이 계승되는 것을 완전히 배제할 수 없다
② 양수검사(산전유전자 검사) : 기형 또는 성별 선별을 위해
. 검사 과정 - 태아손상 위험과 유전적 결함 지닌 태아의 낙태라는 문제 발생
③ 착상 전 유전자 진단 - 체외수정(시험관) 으로 생성된 배아를 자궁에 착상시키기 전
. 초기 배아 - 세포를 떼어내어 - 유전자 결함의 여부를 검사
. 그 결과 - 배아가 유전적인 결함을 지닌 것으로 나오면 -> 폐기
- 결함이 없는 것으로 판명되면 -> 배아가 자궁에 주입되어 태아로 자라나게 된다.
* 유전자 디자인
① 유전공학자들의 연구 동향
. 유전자의 특성을 모두 밝혀내는 작업을 수행하고 있다
- 인간의 내부를 완벽히 알아낼 목적으로 : 인간게놈 프로젝트를 시작으로
-> 30억 개에 달하는 염기서열 해독했고 - 인간 유전자의 수가 3,4만 개 쯤 된다는 것도 알아냈다. - 각종 질병이나 생명현상에 관여하는 유전자를 찾아냈다.
-> 비만, 알코올 중독, 특정한 암, 알츠하이머병, 수명, 수면 등 소아돌연사
. 배아선별은 - 유전병 배제나, 성 선택을 위해서만 아니라 - 각종 유전적 특징으로 배제 하는데 이용
-> 유전적인 선별은 - 초보적이긴 하지만 적극적인 아기 디자인으로 나아간 것이다.
② 착상 전 유전자 진단의 다음 단계 -> 초기 배아를 유전적으로 조작하여 디자인 하는 것이다 .
. 배아 디자인이 현실이 된다고 보아야 할 것이다
- 동물에서 성공사례를 얻었기에 - 인간 대상 배아유전자 조작은 아주 어려운 것으로 볼 단계는 아님 - 기술이 존재하기에 - 법적. 윤리적 장애물 제거 되면 배아 디자인이 현실이 된다고 보아야 할 것
. 초기 -> 간단하고 특정한 성질만을 지배하는 유전자에 대해 제거 혹은 좀 더 나은 것으로 바꾸는 시술
. 기술이 좀 더 완숙해 지면 - 배아 속에 담긴 인간의 각종 능력에 관계되는 유전자들이
-> 더 나은 것으로 대치 혹은 새로운 능력을 주는 유전자들이 주입되는 일이 일어날 것이다
③ 이견 - 인간의 성질이 전적으로 유전자에만 좌우되는 것이 아니라 환경의 지배를 크게 받기 때문에
배아 유전자 조작 결과가 디자인을 완전히 반영한 것으로 나타나지 않을 확률도 높다.
④ 결과 예측 - 리 실버는 -> 외삽법을 이용해서 300년 후에는 유전적으로 섞일 수 없는
- 서로 생식이 불가능한 다른 인간 종이 나타나리라고 예측하고 있다.
⑤ 유전자 디자인 - 인간의 23쌍의 염색체를 원치 않는 유전자
- 개조, 제거, 원하는 유전자 주입 과정은 쉬운 것 아니다.
염색체 속 특정한 기능을 지배하는 부분 떨어져 나가면 기형의 아기가 태어날 수 있다
. 유전자 주입 시 발생하는 문제를 해결하는 방법 - 리 실버가 예상하는 기술은
- 인공으로 염색체 쌍을 만들고 - 원하는 기능의 유전자를 넣어서(유전자팩) 핵 속에 주입하는 것
-> 디자인 된 사람의 염색체 쌍이 23개가 아니라 24개가 될 것이고,
보통사람과 틀리기에 이들 간에 서로 생식하는 것은 불가능해진다
. 인간 게놈 프로젝트의 완성과 유전자의 해독작업에 기초한 생명공학은
-> 궁극적으로 인간의 육체와 인간관계의 변화를 가져올 것이다.

 

※ 부족하지만 글의 내용이 도움이 조금이라도 되셨다면, 단 1초만 부탁드려도 될까요? 로그인이 필요없는 하트♥(공감) 눌러서 블로그 운영에 힘을 부탁드립니다. 그럼 오늘도 행복한 하루 되십시오^^