'생물학+IT기술' 발전 산물 질병치료등 응용 무궁무진
`가타카`란 SF영화를 보면 손가락 피 한 방울로 유전 정보가 순식간에 판독돼 신분증의 지문처럼 본인 여부를 확인하는 장면이 나온다. 이제 이런 영화의 상상력이 현실에서 실현될 날이 멀지 않았다.
이 모든 것은 우표 크기 만한 DNA 칩이라는 분석 장치가 만들어지면서 가능하게 됐다. DNA 칩은 말 그대로 인간의 유전 정보인 디옥시리보핵산(DNA)을 컴퓨터의 반도체 칩 기술을 응용해 우표크기의 판 위에 심어 놓은 장치다.
이 칩에 검사대상자의 혈액이나 조직 등에서 추출한 DNA 샘플을 반응시켜 그 결과를 컴퓨터로 처리하면 기존 방법으로는 며칠씩 걸리던 검사를 단 몇 분 안에 끝낼 수 있다.
DNA 칩의 제작 과정은 반도체 칩 제작과정과 유사하다.
실제로 칩 제작사에서는 분자생물학자, 유전학자들과 함께 반도체 칩 엔지니어들이 공동 작업을 하고 있다.
정상 유전자를 붙인 칩과 환자의 유전자를 반응시켜 질병 유전자를 알아내는 방법도 있지만, 유전자 돌연변이를 알기 위해서는 기본적으로 인체에 대한 모든 정보가 있을 때 더욱 효과적이다.
그래서 인체의 모든 유전정보(게놈)를 알고자 시작된 휴먼게놈프로젝트는 유전자 검사와 유전지도 작성기술의 발전을 이끌어왔다. 또한 슈퍼컴퓨터를 통한 유전정보 분석방법의 획기적인 발전과 DNA 칩을 이용한 검사 속도의 증가로 기존의 지루한 검사 방법은 근본적인 변화를 맞게됐다.
과학자들은 앞으로 수년 이내에 인간의 모든 유전자에 대한 지도가 완성될 것으로 기대하고 있다. 이렇게 밝혀진 유전 지도를 이용해 다시 DNA 칩은 각 유전자의 의미를 상세히 밝힐 것이다.
이전에는 질병과 유전자 변이의 연관성을 밝히는 데 있어서 비용과 시간 때문에 소수 샘플만을 대상으로 할 수밖에 없었다.
그러나 DNA 칩 가격이 점점 내려가고 있고 검사 속도도 전과 비교할 수 없을 정도로 개선됐기 때문에 많은 검사 대상자를 짧은 시간에 적은 비용으로 검사가 가능해졌다.
다수의 검사 표본은 질병과 유전자 사이의 연관성에 대한 연구의 신뢰성을 높여줄 것이다.
궁극적으로 칩은 모든 질병에 대한 개개인의 발병 여부를 검사하는 데까지 발전할 것으로 예상된다.
미국 국립보건원의 인체게놈연구소는 DNA 칩에 붙인 인간 유전자 정보를 이용해 침팬지ㆍ 고릴라 등 유인원의 게놈 분석을 하고 있다.
인간과 침팬지는 1.5%의 유전자 염기서열만 다를 뿐이다. 그래서 기존에 밝혀진 인간 유전자를 칩에 붙여 유인원의 게놈을 짧은 시간 안에 분석할 수 있다.
이 연구는 인간과 유인원의 차이를 유전자 수준에서 연구할 수 있어 진화과정과 고등 인식기능의 발달 과정에 대한 유용한 정보를 줄 수 있을 것으로 기대된다.
현재 미국 실리콘밸리에서는 컴퓨터 기술을 활용해 생명공학 정보를 처리, 분석하는 생물정보학(Bioinformatics) 산업이 새로운 유망 산업으로 부상하고 있다.
또한 개별 유전자를 다루던 기존의 유전학이나 분자생물학의 한계를 뛰어 넘어 생물의 전체 유전체인 게놈을 분석 대상으로 다루는 이른바 게놈학(Genomics)이라는 새로운 연구 분야도 등장했다. 즉, 새로운 산업과 학문의 중심에 바로 DNA 칩이 자리잡고 있는 것이다.
우리에게도 잘 알려진 모토로라나 휴렛 패커드사 등도 이미 이 산업에 진출했다.
우리나라에서도 KAIST 의과학연구센터와 여러 생명공학 벤처기업들이 DNA 칩을 연구하고 있으며 몇몇 기업에서는 곧 시제품을 내놓을 계획이다.
개발한 사람도 사용하는 연구자도 이 칩의 무궁무진한 활용가능성을 아직 가늠할 수 없다. 그래서 반도체 칩이 이룩한 20세기 후반의 정보혁명을 이어받아 21세기 생명공학의 시대를 DNA 칩이 열어갈 것이라는 예견까지 나오고 있다.
( )
`가타카`란 SF영화를 보면 손가락 피 한 방울로 유전 정보가 순식간에 판독돼 신분증의 지문처럼 본인 여부를 확인하는 장면이 나온다. 이제 이런 영화의 상상력이 현실에서 실현될 날이 멀지 않았다.
이 모든 것은 우표 크기 만한 DNA 칩이라는 분석 장치가 만들어지면서 가능하게 됐다. DNA 칩은 말 그대로 인간의 유전 정보인 디옥시리보핵산(DNA)을 컴퓨터의 반도체 칩 기술을 응용해 우표크기의 판 위에 심어 놓은 장치다.
이 칩에 검사대상자의 혈액이나 조직 등에서 추출한 DNA 샘플을 반응시켜 그 결과를 컴퓨터로 처리하면 기존 방법으로는 며칠씩 걸리던 검사를 단 몇 분 안에 끝낼 수 있다.
DNA 칩의 제작 과정은 반도체 칩 제작과정과 유사하다.
실제로 칩 제작사에서는 분자생물학자, 유전학자들과 함께 반도체 칩 엔지니어들이 공동 작업을 하고 있다.
정상 유전자를 붙인 칩과 환자의 유전자를 반응시켜 질병 유전자를 알아내는 방법도 있지만, 유전자 돌연변이를 알기 위해서는 기본적으로 인체에 대한 모든 정보가 있을 때 더욱 효과적이다.
그래서 인체의 모든 유전정보(게놈)를 알고자 시작된 휴먼게놈프로젝트는 유전자 검사와 유전지도 작성기술의 발전을 이끌어왔다. 또한 슈퍼컴퓨터를 통한 유전정보 분석방법의 획기적인 발전과 DNA 칩을 이용한 검사 속도의 증가로 기존의 지루한 검사 방법은 근본적인 변화를 맞게됐다.
과학자들은 앞으로 수년 이내에 인간의 모든 유전자에 대한 지도가 완성될 것으로 기대하고 있다. 이렇게 밝혀진 유전 지도를 이용해 다시 DNA 칩은 각 유전자의 의미를 상세히 밝힐 것이다.
이전에는 질병과 유전자 변이의 연관성을 밝히는 데 있어서 비용과 시간 때문에 소수 샘플만을 대상으로 할 수밖에 없었다.
그러나 DNA 칩 가격이 점점 내려가고 있고 검사 속도도 전과 비교할 수 없을 정도로 개선됐기 때문에 많은 검사 대상자를 짧은 시간에 적은 비용으로 검사가 가능해졌다.
다수의 검사 표본은 질병과 유전자 사이의 연관성에 대한 연구의 신뢰성을 높여줄 것이다.
궁극적으로 칩은 모든 질병에 대한 개개인의 발병 여부를 검사하는 데까지 발전할 것으로 예상된다.
미국 국립보건원의 인체게놈연구소는 DNA 칩에 붙인 인간 유전자 정보를 이용해 침팬지ㆍ 고릴라 등 유인원의 게놈 분석을 하고 있다.
인간과 침팬지는 1.5%의 유전자 염기서열만 다를 뿐이다. 그래서 기존에 밝혀진 인간 유전자를 칩에 붙여 유인원의 게놈을 짧은 시간 안에 분석할 수 있다.
이 연구는 인간과 유인원의 차이를 유전자 수준에서 연구할 수 있어 진화과정과 고등 인식기능의 발달 과정에 대한 유용한 정보를 줄 수 있을 것으로 기대된다.
현재 미국 실리콘밸리에서는 컴퓨터 기술을 활용해 생명공학 정보를 처리, 분석하는 생물정보학(Bioinformatics) 산업이 새로운 유망 산업으로 부상하고 있다.
또한 개별 유전자를 다루던 기존의 유전학이나 분자생물학의 한계를 뛰어 넘어 생물의 전체 유전체인 게놈을 분석 대상으로 다루는 이른바 게놈학(Genomics)이라는 새로운 연구 분야도 등장했다. 즉, 새로운 산업과 학문의 중심에 바로 DNA 칩이 자리잡고 있는 것이다.
우리에게도 잘 알려진 모토로라나 휴렛 패커드사 등도 이미 이 산업에 진출했다.
우리나라에서도 KAIST 의과학연구센터와 여러 생명공학 벤처기업들이 DNA 칩을 연구하고 있으며 몇몇 기업에서는 곧 시제품을 내놓을 계획이다.
개발한 사람도 사용하는 연구자도 이 칩의 무궁무진한 활용가능성을 아직 가늠할 수 없다. 그래서 반도체 칩이 이룩한 20세기 후반의 정보혁명을 이어받아 21세기 생명공학의 시대를 DNA 칩이 열어갈 것이라는 예견까지 나오고 있다.
( )