할 수 없다고 해서 반드시 해야 한다는 뜻은 아닙니다: 유전공학자가 '쥬라기 월드' 플라토블록체인 데이터 인텔리전스에서 배울 수 있는 것. 수직 검색. 일체 포함.

당신이 할 수 있다고해서 당신이해야한다는 것을 의미하지는 않습니다 : 유전 공학자가 '쥬라기 세계'에서 배울 수있는 것

쥬라기 월드 : 지배 현실이 좋은 이야기를 방해하는 것을 거부하는 액션으로 가득 찬 스토리 라인을 갖춘 최고의 쌍곡 헐리우드 엔터테인먼트입니다. 그러나 전작과 마찬가지로 매우 현실적인 기술적 오만함에 대한 기본 경고 이야기를 제공합니다.

내 책에서 논의하는 것처럼 미래에서 온 영화, 스티븐 스필버그의 1993 쥬라기 공원, Michael Crichton의 1990년 소설을 기반으로 한 이 작품은 제약 없는 기업가 정신과 무책임한 혁신의 위험과 씨름하는 것을 부끄러워하지 않았습니다. 당시 과학자들은 현실 세계에서 DNA를 조작할 수 있는 능력에 점점 더 가까워지고 있었고, 책과 영화 모두 자연의 유전 암호를 가지고 신을 노는 것이 치명적인 결과를 초래할 수 있다는 새로운 우려를 포착했습니다. 이것은 영화의 주인공 중 한 명인 Dr. Ian Malcolm(Jeff Goldblum이 연기)에 의해 유명하게 포착되었습니다. 그는 이렇게 선언했습니다.

의 최신 반복에서 쥬라기 공원 프랜차이즈, 사회는 기껏해야 잘못된 생각이었던 혁신의 결과를 받아들이고 있습니다. "해야 한다"보다 "할 수 있다"라는 말은 부활하고 재설계된 공룡이 자유롭게 돌아다니는 미래로 이어졌고 종으로서 인류의 지배가 위협받고 있습니다.

이 영화의 핵심에는 그 어느 때보다 관련성이 높은 질문이 있습니다. 연구자가 다음과 같은 교훈을 얻었습니까? 쥬라기 공원 "할 수 있다"와 "해야 한다" 사이의 간격을 충분히 좁혔습니까? 아니면 DNA 조작의 과학과 기술이 그것을 윤리적이고 책임감 있게 사용하는 방법에 대한 합의를 계속 능가할 것입니까?

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게놈 (재)설계

인간 게놈의 첫 번째 초안 큰 팡파르에 출판되었다 2001년, 과학자들을 위한 무대를 마련했습니다. 읽기, 재설계, 심지어 복잡한 유전자 서열을 재작성할 수도 있습니다.

그러나 기존 기술은 시간과 비용이 많이 소요되어 많은 연구자들이 유전자 조작을 수행할 수 없었습니다. 인간 게놈의 첫 번째 초안은 추정된 비용 $ 300 만, 그리고 100억 달러 미만의 후속 전체 게놈 시퀀스—가장 잘 자금을 지원받는 연구 그룹을 제외하고는 모두에게 엄청난 금액입니다. 기존의 기술이 정제되고 새로운 것이 온라인에 왔다그러나 소규모 실험실은 물론 학생"DIY 바이오" 애호가- 유전 코드를 읽고 쓰는 것을 보다 자유롭게 실험할 수 있습니다.

카운터와 벽에 붙은 캐비닛에 장비를 배치한 DIY 바이오 랩.
집에 있는 DIY 바이오 랩에서 편안하게 DNA를 조작할 수 있습니다. 이미지 크레디트: 매켄지 코웰/플리커, CC BY

2005년에 생명공학자 Drew Endy는 DNA로 작업하는 것이 가능해야 한다고 제안했습니다. 엔지니어가 전자 부품으로 작업하는 것과 동일한 방식. 전자 설계자가 반도체에 의존하는 구성 요소보다 반도체 물리학에 덜 관심을 갖는 것과 마찬가지로 Endy는 ""라고 불리는 표준화된 DNA 기반 부품을 만드는 것이 가능해야 한다고 주장했습니다.바이오브릭" 과학자들은 기본 생물학에 대한 전문가 없이도 사용할 수 있습니다.

Endy와 다른 사람들의 작업은 신흥 분야의 기초였습니다. 합성 생물학, 유전자 조작에 공학 및 설계 원칙을 적용합니다.

과학자, 엔지니어, 심지어 예술가 디지털 사진이나 비디오와 거의 같은 방식으로 사이버 공간에서 디지털화, 조작 및 재설계될 수 있는 생물학적 코드로서 DNA에 접근하기 시작했습니다. 이것은 차례로 식물, 미생물 및 균류를 재프로그래밍하여 의약품 및 기타 유용한 물질. 예를 들어, 변형 효모는 채식주의자의 고기 맛을 냅니다. 임파서블 버거.

유전자 편집에 대한 관심이 증가하고 있음에도 불구하고 합성 생물학의 초기 개척자들의 상상력과 비전에 대한 가장 큰 장벽은 여전히 ​​편집 기술의 속도와 비용이었습니다.

그때 CRISPR 모든 것을 바꿨다.

CRISPR 혁명

2020년에는 과학자 Jennifer Doudna와 Emanuelle Charpentier가 수상했습니다. 노벨 화학상 연구자들이 유전자 내에서 DNA 서열을 정확하게 잘라내어 교체할 수 있게 해주는 혁신적인 새로운 유전자 편집 기술에 대한 연구에 대해 공로를 인정합니다: CRISPR.

CRISPR은 빠르고 저렴하며 비교적 사용하기 쉽습니다. 그리고 그것은 DNA 코더의 상상력을 불러일으켰습니다.

이전의 유전 공학의 발전보다 CRISPR은 디지털 코딩 및 시스템 공학의 기술을 생물학에 적용할 수 있게 했습니다. 이러한 아이디어와 방법의 교차 수정은 컴퓨터 데이터를 저장하는 DNA 3D 만들기에 "DNA 종이접기" 구조.

CRISPR은 또한 과학자들이 멸종된 동물을 되살리다.

유전자 드라이브 CRISPR을 사용하여 유전자 코드 조각을 유기체의 게놈에 직접 삽입하고 특정 특성이 모든 후속 세대에 유전되도록 합니다. 과학자들은 현재 이 기술을 실험하고 있습니다. 질병을 옮기는 모기를 통제하십시오.

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기술의 잠재적인 이점에도 불구하고 유전자 드라이브는 심각한 윤리적 문제를 제기합니다. 모기와 같은 명확한 공중 보건 위협에 적용하더라도, 이 질문은 탐색하기 쉽지 않습니다. 다음과 같은 사람에 대한 가상의 적용을 고려할 때 훨씬 더 복잡해집니다. 미래 세대의 운동 능력 향상.

기능의 이득

유전자 편집의 발전은 또한 개별 세포의 행동을 유전적으로 변경하는 것을 더 쉽게 만들었습니다. 이것이 핵심이다. 바이오제조 기술 단순한 유기체를 재설계하여 다음과 같은 유용한 물질을 생산하는 것 항공 연료식품 첨가물.

그것은 또한 유전자 조작 바이러스를 둘러싼 논쟁의 중심에 있습니다.

대유행 초기부터 Covid-19를 유발하는 바이러스가 유전자 실험에서 비롯되었다는 소문이 있었습니다. 이러한 소문이 있는 동안 입증되지 않은 채로 남아, 그들은 기능 획득 연구의 윤리.

실험실에서 생물학적 위험 샘플을 들고 장갑을 낀 손
유기체와 병원체의 유전적 구성을 수정하는 것은 위험과 이점이 있습니다. 이미지 출처: Ars Electronica / Flickr, CC BY-NC-ND

기능 이득 연구는 질병을 일으키는 바이러스의 능력을 증가시키는 것을 포함하여 유기체의 기능을 변경하기 위해 DNA 편집 기술을 사용합니다. 과학자들은 해를 입히는 능력을 증가시키는 기존 바이러스의 잠재적 돌연변이를 예측하고 대비하기 위해 이렇게 합니다. 그러나 그러한 연구는 또한 우발적으로든 의도적으로든 위험하게 강화된 바이러스가 실험실 외부로 방출될 가능성을 높입니다.

동시에 과학자들의 생물학적 소스 코드에 대한 숙달도가 높아짐에 따라 Pfizer-BioNTech 및 Moderna mRNA 백신을 신속하게 개발 COVID-19와 싸우기 위해. 바이러스 단백질의 무해한 버전을 생산하도록 세포에 지시하는 유전자 코드를 정밀하게 조작함으로써 백신은 실제 바이러스를 만났을 때 반응하도록 면역계를 준비시킬 수 있습니다.

책임 있는 생물학적 소스 코드 조작

마이클 크라이튼(Michael Crichton)처럼 선견지명이 있었던 그는 지난 XNUMX년 동안 생물학을 공학하는 과학자들의 능력이 얼마나 발전했는지 상상할 수 없었을 것입니다. 멸종된 종을 되살리다, 연구의 활성 영역이 남아 있는 동안 엄청나게 어렵다. 그러나 여러 면에서 우리 기술은 기존 기술보다 훨씬 더 앞서 있습니다. 쥬라기 공원 그리고 이어지는 영화들.

그러나 우리는 책임 측면에서 어떻게 했습니까?

다행히도 유전자 편집의 사회적, 윤리적 측면에 대한 고려는 과학의 발전과 함께 진행되었습니다. 1975년 과학자들은 접근 방식에 동의 새로운 재조합 DNA 연구가 안전하게 수행될 수 있도록 보장합니다. 처음부터 과학의 윤리적, 법적, 사회적 차원은 인간 게놈 프로젝트. DIY 바이오 커뮤니티는 안전하고 책임감 있는 유전자 편집 연구. 그리고 사회적 책임은 합성 생물학 대회.

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그러나 유전자 편집이 점점 더 강력해지고 접근 가능해짐에 따라 선의의 과학자와 엔지니어 커뮤니티는 충분하지 않을 것입니다. 동안 쥬라기 공원 영화는 미래에 대한 묘사에서 극적인 허가를 얻었지만 한 가지 옳은 것은 맞습니다. 좋은 의도를 가지고 있더라도 강력한 기술을 자신의 행동의 결과에 대해 생각하도록 훈련받지 않은 과학자와 혼합하면 나쁜 일이 발생합니다. 가지고 있는 전문가에게 물어볼 생각은 없습니다.

아마도 이것은 의 지속적인 메시지 쥬라기 월드 : 지배— 유전 설계와 공학의 놀라운 발전에도 불구하고 사회적으로 책임 있는 방식으로 기술의 개발과 사용을 수용하지 않으면 상황이 잘못될 수 있고 또 잘못될 것입니다.

좋은 소식은 과학자들이 유전자 코드를 재설계하고 재설계하는 방법에서 "할 수 있다"와 "해야 한다" 사이의 격차를 좁힐 시간이 여전히 있다는 것입니다. 그러나 ~함에 따라 쥬라기 월드 : 지배 영화 관객들에게 미래는 종종 보이는 것보다 더 가깝다는 것을 상기시킵니다.대화

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이미지 신용 : 메흐메트 투구트 키르고즈 / Unsplash 

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