[생명과학 논술] 생명공학 기술(세포 융합 기술) 논술

 

생명공학 기술 : 세포융합

일반 농산물보다 재배하기 쉽게 만들거나, 두 식물의 장점만을 결합시켜 맛과 영양이 뛰어난 식품을 만드는 것

 

세포융합 기술 원리

① 서로 다른 형질을 가진 두 개 이상의 세포를 융합시켜 하나의 잡종 세포를 만드는 기술로 육종에 많이 쓰임

 

② 두 생물체의 세포를 덮고 있는 단단한 세포막(또는 세포벽)을 어떤 종류의 효소나 바이러스로 파괴하고 여기에 폴리에틸렌글리콜 등 융합체를 가하면 융합 세포가 됨

 

세포 융합의 종류

식물 세포 융합, 동물 세포 융합, 미생물 세포 융합

 

 

기술 방법 및 특징

1. 방법

서로 다른 두 개의 생물에서 세포 채취 → 두 개의 세포를 융합(식물의 경우 세포 융합 전에 세포벽 제거) → 융합된 세포를 배양

 

2. 특징

세포 융합으로 만들어진 잡종 세포는 각각의 유용한 특성을 모두 가질 수 있음

두 세포의 특징을 동시에 나타내는 신품종을 만드는 가장 좋은 방법

 

 

응용결과물 :

가지고추, 무추, 포마토 등 질병에 강한 식물과 추위에 강한 식물을 융합하여 병충해와 냉해에 강한 식물을 만들 수 있음

질병 진단과 암 치료에 쓰이는 단일 클론 항체를 만드는 등 의학 분야에도 응용됨

 

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실제 활용 사례

1975년 쾰러(Geoges J.F. Kóhler,1946~1995)와 밀스테인(César Milstein, 1927~2002)에 의해 개발된 단일 클론 항체 (monoclonal antibody)이다. 단일 클론 항체는 하나의 B 림프구로부터 분화된 세포 집단(클론)에 의해 생산되는 항체이며, 동일한 분자 구조와 동일한 항원 특이성을 지니고 있다. 쾰러와 밀스테인은 먼저 항원을 주사한 생쥐의 지라(spleen)세포를 얻었는데, 여기에는 항체를 생산하는 B 림프구가 많이 포함되어 있다. 그런데 B 림프구는 수명이 짧고 분열 능력이 제한되어 있으므로, 여기에 골수종 세포(myeloma)를 융합하여 잡종 세포인 하이브리도마를 만들었다. 이후 원하는 하이브리도마를 선별하여 단일 클론 항체를 대량으로 얻을 수 있었다. 두 세포를 융합시킬때에는 폴리에틸렌글리콜(PEG), 세포 융합을 촉진하는 바이러스(예) 센다이 바이러스), 고주파의 전기를 이용한 방법 등이 사용된다.

 

단일 클론 항체는 특정 항원에만 결합하므로 암을 비롯한 여러 질병의 진단과 치료, 면역학 연구, 특정 물질의 동정 및 정제 등에 널리 이용된다. 표적 항암제는 클론 항체를 이용한 항암제이며, 특정 단백질을 가진 암세포에만 작용해 기존 항암제와 달리 정상 세포에는 영향을 미치지 않고 효과적으로 암세포를 제거한다. 우리나라에서는 한 제약 회사에서 페암 표적 항암제를 개발했는데, 이 표적 항암제는암세포의 성장에 관여하는 물질인 상피 세포 성장 인자 수용체(EGFR) 돌연변이와만 결합해 억제한다.

 

윤리적 문제 또는 사회적 논쟁의 여부

 

1) 생명 윤리 문제

 

생명 기술은 살아 있는 생명체를 이용하므로, 생명 윤리와 밀접한 관계가 있다.

장기 이식용 유전자 변형 동물, 맞춤 아기, 복제 인간 등 생명 기술이 발달하면서 기술 만능주의와 생명 경시 풍조 등 생명 윤리 문제가 발생할 수 있다.

 

2) 생태계 파괴 문제

 

생명 기술로 만들어진 작물이나 가축, 미생물 등의 이용이 늘어나면 생태계에 예상하지 못한 영향을 끼칠 수 있거나 유전자 변형 농산물의 성분이 다른 생물체에 흡수될 수 있음

또한 오염 물질을 제거하기 위한 미생물이 다른 생명체에게 해를 끼칠 수도 있거나 치료제가 듣지 않는 신종 바이러스가 나타날 수 있음

 

 

자신의 의견

생명공학의 역사는 다른 학문에 비해 상대적으로 역사가 짧은데 비해 급속도로 발전하고 나날이 새로운 정보가 갱신되고 있다. 다양한 정보가 어떤결과를 일으킬지 모르는 기술도 있기 때문에 조심스러운 태도를 고수해야한다고 생각한다. 그리고 생명 기술을 합리적으로 이용할 수 있는 능력과 태도를 육성하여야 할 뿐만아니라 기술, 경제적 이익보다 생명을 중시하여야 한다. 또한 강력한 제도적 장치를 마련하여 무분별한 생명 기술 연구와 이용이 되지 않도록 노력해야한다. 미래세대를 위해 생명 기술을 이용하여 탄생한 새로운 생명체들이 생태계에 미치는 영향을 분석하고, 안전성을 확보하여 합리적으로 이용해야 할 것이다.

 

토감 사진