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유전자 해석용 바이오트랜지스터

전문가 제언: ○ 1953년 DNA의 2중 나선구조가 밝혀진 이래 50년간 DNA에 대한 연구 끝에 2003년에는 인에기배열의 해독이 완료되어 이제는 포스트(post) 게놈의 시대를 맞이하여 유전자 대량 해석시대에 돌입하였다. DNA의 대량 해석시대에 가장 중요한 기술은 DNA 칩과 DNA 마이크로 어레이로서, 이 방법은 유전자 대량 발현 해석에 매우 유효한 방법으로 인정되고 있다. 또 가까운 장래에 각 개인을 위한 테일러 메이드(tailor made) 치료 목적을 위해 유전자 검사용 DNA칩의 개발도 진행되고 있다.

○ 각 개인의 게놈의 차이를 파악하여 단일염기의 치환, 삽입 또는 결실에 의한 1염기다형 치료를 위한 검사 수단의 개발이 가장 우선적인 과제로 파악하고 현재 1염기다형과 질병과의 관계가 진행 중이다. 또 개인별 게놈의 차이에 따른 테일러 메이드 의료를 실현하기 위한 약제 대사에 관련되는 1염기다형을 검토하여 약의 효능이나 부작용을 예측하고 개인의 체질에 맞는 의료제공이 추진되고 있다.

○ 이와 같은 1염기다형을 검출하는 유전자 해석용 수단으로 DNA 칩이나 DNA 마이크로어레이를 개발하려는 노력이 이루어져 왔는데 측정결과의 검출방식으로 형광, 굴절률, 질량, 산화, 환원전류, 화학발광이 주로 사용되어 왔으나 최근 DNA 분자 고유의 마이너스전하를 이용한 전계효과 트랜지스터를 이용하는 방안이 검토되고 있다.

○ 본고는 필자들이 최근 전계효과 트랜지스터를 이용하는 연구결과에 대해 소개하고 있는데 이 방법은 분자의 전하의 직접검출을 통한 최신방법으로 신호/잡음비가 매우 높은 1염기다형의 검출과 1염기 신장반응과 조합하여 DNA 염기서열의 결정이 가능하며 온도 제어형 DNA칩과 조합하여 높은 정도의 유전자 다형 검사기술로 연결될 것으로 기대되며 단백질, 세포 등의 고차 생체기능 해석기술로 발전할 것으로 예상되는 바이오관련 산업의 최대과제를 다루고 있다. 의학, 생물학, 화학자 등 관련 연구자들이 일독할 가치가 있는 것으로 사료된다.

저자: Toshiya Sakata, Akira Matsumoto, Yuji Miyahara
자료유형: 학술정보