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포유동물의 합성생물학: 정교한 유전자네트워크 공학

전문가 제언
○ 최근에 포유동물의 유전자전이 조절시스템을 유도할 수 있는 여러 가지 방법이 개발되어 이러한 시스템을 서로 연결하여 기능적인 합성유전자 네트워크를 만들 수 있게 되었다. 지난 5년간에 처음 포유동물에서 합성유전자조절 네트워크가 설계와 구축이 이루어졌고 이 네트워크는 원핵세포 합성네트워크의 진전에 따라 이루어졌으며, 놀랄 만한 기능을 하고 있어 언젠가는 세포 내외에서 일어나는 정교한 기능들을 현실화 시킬 수 있을 것으로 본다.

○ 비교적 간단한 수준의 전사요소를 연결한 모듈이 유전네트워크를 만들 수 있으며 이는 전자회로의 구조적인 설계와 기능이 대단히 유사한 것이다. 직렬과 병렬의 다양한 배열을 모아 네트워크를 만들어 서로 다른 여러 가지 신호(logic gates, transcriptional cascades)를 통합하는 strict logic이나 임시로 입력신호를 변형(time-delay circuits)하고 있다.

○ 합성전사 네트워크의 정교함이나 처리과정에서 보면 자연에서 나타나는 유전적인 특성 즉, 쌍안정(bistability) 혹은 동적인 불안정에도 뒤지지 않는다. 잠정적으로 수행한 입력을 기억(memory)하는 토글스위치(toggle switches), 입력의 확률적인 변동에 저항하는 광란스위치(hysteric switches), 정시에 발현하는 진동네트워크(oscillatory networks)는 만들어진 모든 네트워크의 성질을 나타내는 좋은 예이다.

○ 초기의 네트워크는 세포의 생리기능에 이상을 주는 외부 신호와 내부 신호를 함께 설계함으로써 유전자 치료의 가능성도 기도하고 있다. 단순한 전사조절을 뛰어넘어 전사 후의 수식 묵살, 번역을 제어하고 더 나아가 세포내 그리고 세포간의 신호체계를 조절할 수 있는 네트워크의 생성을 기대한다. 이러한 네트워크는 머지않은 장래에 정교한 유전자조작으로 생약물 제조, 유전자치료 그리고 조직공학에도 적용이 가능하리라 본다.
저자
Greber, D; Fussenegger, M; AF Greber, David; Fussenegger, Martin
자료유형
학술정보
원문언어
영어
기업산업분류
바이오
연도
2007
권(호)
130(4)
잡지명
JOURNAL OF BIOTECHNOLOGY
과학기술
표준분류
바이오
페이지
329~345
분석자
강*원
분석물
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