CRISPR(clustered regularly interspaced short palindromic repeats, 크리스퍼, 유전자 가위)는 인간 및 동식물 세포의 유전체에서 원하는 부위의 DNA를 유전자 교정(genome editing) 기술로 정교하게 잘라내는 기술입니다.  박테리아와 고세균과 같은 원핵생물의 유전체에서 발견되는 DNA 서열, 즉 CRISPR 서열은 원핵 생물을 감염시키는 박테리오파지의 DNA 절편에서 유래되며, 해당 서열은 다른 파지의 DNA를 발견해 파괴하는 데 사용됩니다. 이렇듯 CRISPR 서열은 원핵생물의 항바이러스 방어 체계에서 중요한 역할을 합니다.

Cas9(CRISPR-associated protein 9)은 CRISPR 서열에 상보적인 특정 DNA 서열을 인식하고 절단하기 위해 CRISPR 서열을 가이드로써 사용하는 효소입니다. Cas9은 CRISPR 서열과 함께 생명체 내 유전자를 편집하는 CRISPR-Cas9 기법의 바탕이 됩니다. 

CRISPR-Cas9 기법은 이미 암과 HIV 치료뿐만 아니라 유해한 유전자를 파괴하는 등 헬스케어 분야에서 그 효과를 입증해 왔습니다. 이외에도 CRISPR-Cas9 유전자 편집 기술이 사용되는 분야는 굉장히 다양한데 아래 예시를 통해 확인해보도록 하겠습니다.

흥미로운 CRISPR-Cas9 유전자 편집 기술 응용 분야

1. 멸종 동물 복원

2017년 2월 Harvard 대학 연구원들은 CRISPR 기술을 사용해 매머드를 복원하는 계획을 발표하였습니다. 화석에서 복원된 매머드 유전자와 코끼리 유전자를 조합하여, 연구원들은 인공 자궁에서 자랄 수 있는 하이브리드 배아를 개발하기 위해 노력하고 있습니다.

2. 알레르기 유발 없는 식품 개발

많은 사람이 음식 알레르기로 고통받고 있으며, 이는 때로 생명을 위협할 수도 있습니다. CRISPR 기술을 사용하여 알레르기를 유발하지 않는 우유, 계란 또는 땅콩을 개발하는 것이 가능합니다. 호주의 연구원들은 계란 흰자에서 알레르기를 유발하는 4개의 단백질을 발견하였으며, 면역 체계가 인식하여 알레르기 반응을 일으키는 유전자 영역을 편집하기 위해 연구 중입니다. 

3. 바이오 연료 개발

Exxon Mobil과 J. Craig V Venter는 파트너십을 맺고 조류의 에너지 생산을 증가시키기 위해 CRISPR를 연구하였습니다. 8년 후에, Synthetic Genomics Inc.라는 합작 벤처를 세웠으며, CRISPR 유전자 편집을 적용하여 수중생물에 의해 생산되는 오일의 양을 두 배로 늘리는 데 성공하였습니다. 

4. 애완동물 개량

고양이와 강아지의 건강과 품종을 테스트하기 위한 유전자 테스트 서비스가 지난 몇 년간 증가하였습니다. CRISPR 유전자 기술은 순종견에서 많이 발견되는 유전자 질병을 치료하는 방법으로써 제시되어 왔습니다. 좋은 예는 달마시안으로,  달마시안은 종종 방광결석에 걸릴 확률을 높게 하는 유전자 변이를 갖고 있습니다. 미국의 강아지 브리더는 달마시안을 CRISPR 기술을 사용하여 교정하는 계획을 발표하였습니다. 

또한, 유전자 가위(크리스퍼)를 사용하여 맞춤형 크기, 색상 및 패턴의 미니어처 돼지를 개발하는 프로젝트가 진행 중입니다.

CRISPR 관련 용어 정리

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소태아혈청(Fetal bovine serum, FBS)이란?

FBS는 소의 태아로부터 체혈된 혈액에서 추출되며, 낮은 수준의 항체를 가지고 많은 성장인자를 함유하고 있기 때문에 다양한 세포 (특히 진핵 세포)배양에 널리 사용되는 첨가제 중 하나입니다. 

구상단백질인 소혈청알부민(bovine serum albumin)이 주요 성분이며, 소태아혈청에 포함된 다양한 단백질은 배양된 세포들이 생존, 성장 및 분열하는데 기여합니다.

소태아혈청(Fetal bovine serum, FBS) 사용의 장점

1) 낮은 내인성 면역글로불린 & 높은 성장 인자

2) 세포 배양 보충제와 세포 사이의 항체 교차 반응성 ↓

소태아혈청(Fetal bovine serum, FBS) 보관 방법

FBS는 -5 ~ -20 ° C에서 냉동 보관하는 것이 가장 좋으며 2~8 ° C의 온도에서 해동할 수 있습니다. 자주 동결 및 해동 하는 것은 좋지 않기 때문에 50ml 튜브에 혈청을 분취하여 동결시키는 것이 좋습니다. 

소태아혈청(Fetal bovine serum, FBS) 검증 과정

혈청 공급 업체의 무역 기구인 International Serum Industry Association (ISIA)은 품질 관리 표준화 지침을 수립하였으며, 이 표준화 지침에 따르면 특정 방법론을 사용하여 FBS가 엄격한 테스트 과정을 거쳐야 하며, 이러한 테스트 과정에서 검증된 FBS 제품들은 ISIA 인증을 받게 됩니다.

아반토의 모든 FBS 제품은 ISIA 인증을 받았으며 전 세계 세포 배양 전문가들이 선택하였습니다. 

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크로마토그래피(Chromatography)는 고정상, 이동상, 컬럼 내 베이스 물질에 따라 분류됩니다. 높은 분리 효율성을 위해서는 적합한 칼럼(column)과 크로마토그래피 분리 모드를 선택하는 것이 상당히 중요합니다. 이번 포스팅에서는 컬럼 내 베이스 물질 특성에 따라 적합한 크로마토그래피를 선택하는 방법을 알아보도록 하겠습니다.

베이스 물질(Base Material) 특성

적합한 크로마토그래피(Chromatography) 기법 선택하기

크로마토그래피 분리 기법은 분자 크기와 극성에 따라 결정됩니다. 아래 이미지를 확인하시고 자신의 샘플에 맞는 크로마토그래피를 선택하세요! 일부 샘플의 경우 적합한 기법이 두 개 이상일 수 있습니다.

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