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          21세기를 맞이하면서 의학분야에도 큰 변혁이 일어나고 있다. 20세기 후반에 급속도로 성장한 분자 생물학은 생명의 설계도로서의 DNA를 발견하고, 그 구조와 기능을 확립하였다. 처음에는 대장균과 같은 미생물에서 연구되었던 현상이 인간을 포함한 진핵생물에도 존재하며
          알기쉬운유전자공학
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          출판사 고려의학
          저자 안웅식
          출판년도 2005년
          ISBN 89-7043-479-8
          판형 1판
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          상품상세설명상품상세정보 / 관련상품목록 / 상품구매후기 / 상품Q&A

          책소개
          21세기를 맞이하면서 의학분야에도 큰 변혁이 일어나고 있다. 20세기 후반에 급속도로 성장한 분자 생물학은 생명의 설계도로서의 DNA를 발견하고, 그 구조와 기능을 확립하였다. 처음에는 대장균과 같은 미생물에서 연구되었던 현상이 인간을 포함한 진핵생물에도 존재하며 거의 같은 메카니즘이 활동하고 있다는 것이 명확하게 밝혀졌다.
          1973년에 P. Berg, H. Boyer, S. Cohen들에 의해서 제창되었던 「재조합 DNA 기술」은 더욱 발전을 계속하여 문자 그대로 유전자 공학이라는 이름에 부끄럽지 않는 기술이 되었다. 그동안 의학분야 연구자의 공헌은 이루 말할 수도 없다. 그것은 의학이 유전자와 매우 밀접한 관계를 갖기에 이르렀기 때문이었다.
          원래 질환이라는 것은 우리들이 가진 생체와 환경과의 부조화의 결과로 발생하는 것으로 생각되었지만, 우리들의 몸이 유전자의 프로그램에 의해 생긴 것처럼 질병에는 당연히 유전자의 작용이 거슬러 올라가 그 구조 변화가 관계하게 된다. 이것은 말하자면 유전병(유전자 돌연변이에 의한)만이 아니라, 만성질환이라 불리우는 고혈압, 고지방증, 당뇨병, 동맥경화, 알츠하이머병등에도 말할 수 있는 것이다. 즉, 이들은 다인자성 질환이라고도 말해지며 복수의 유전자의 미묘한 변화의 조합으로 일어난다는 것이 알려지고 있다. 감염증에서조차 그 발병이나 예후에는 “체질”이 관계하고 있다. 이것은 단적으로 말하자면 유전자에 관한 지식을 충분히 가지고 그것을 응용할 수 있는 능력을 가지지 않으면 안된다는 것을 이야기한다. 10년전에 시작된 인간 게놈 프로젝트가 인간 유전자의 구조정보를 밝힌후, 이제 유전체의 기능이 연구되고 있으며, 한편, SNP(single nucleotide polymorphism)로 대표되는 인간 게놈의 다양성이 질환과 관련하여 중요시되고 있다. 이것은 가까운 장래에 사람들의 체질이나 질환예측, 특히 개인별 치료(individualized therapy)의 길을 개척할 것이다. 비교적 일찍 시작된 유전자 치료는 지금은 반성기(反省期)에 있지만, 새로운 테크놀로지의 발달과 함께 앞으로 궁극적인 치료법의 하나가 될 것으로 믿고 있다.
          이와 같은 의학변혁의 시기에서 임상가에게도 알기 쉬운, 또한 고도의 기술내용을 가진 유전자 공학의 입문서를 목표로 하여, 이 책은 다행히 각 분야의 뛰어난 전문가의 도움으로 겨우 완성되었다. 이 책을 읽음으로써 소기의 목적이 달성된다면 더할 나위 없이 기쁘겠다. 바쁘신 가운데 협력을 아끼지 않아 주신 집필자 분들께 깊은 감사의 마음을 전한다.

          村松正實

          역자의 말

          인간유전체의 내용이 밝혀지면서 21세기의 생명공학은 새로운 국면을 맞이하고 있다. 특히 유전자 기술의 발달로 인하여 사회전반에 걸쳐 전혀 새로운 세계가 도래할 것이며, 예상보다 빨리 다가온 인간유전체에 관한 생각의 완성은 미래의 인간에 대한 건강과 의료산업화에 획기적인 발전을 예고하고 있다.
          인간의 게놈, 즉, 인간유전체의 정보는 차세대 의약품이나 치료법 개발에 있어서 없어서는 안 되는 매우 중요한 정보이다. 왜냐하면 인간의 체내에서 일어나는 여러 가지 반응은 모두 유전자에 의해 조절되고 있기 때문이다.
          인간게놈의 정보가 해독됨에 따라 유전자 차원에서 체내반응을 해명할 수 있다면 지금까지는 치료법이 없었던 병을 치료할 수 있게 되며 또한 병이 발병하는 것을 미연에 방지할 수 있게 될 것으로 생각되고 있다.
          이제 유전자 기술은 정보통신 기술과 같이 사회전반에 걸쳐 큰 영향을 미칠 것으로 예상이 되고 있다. 특히 식품, 환경, 보험, 서비스, 화학과 같은 분야에서는 유전자 기술이 정보통신 기술을 앞설 것이라는 전망이고 이는 곧 머지않아 정보통신 기술 이상으로 그 영향이 막대할 것이라는 가능성을 보여주고 있다.
          인간유전체 연구의 최종목표는 인체내에서 어떤 유전자가 어떤 상태로 움직이고 있는지를 자세히 밝혀내는 것이다. 예를 들면 관련 질병의 유전자, 즉, 암, 고혈압, 동맥경화, 당뇨병 등은 체내에 관련 유전자의 상태가 정상적이지 못했을 때 발병하는 것으로 알려져 있다. 그러므로 어떤 유전자가 정상적으로 움직이고 있는지 않는지를 알아낼 수 있다면 진단법과 치료법도 바뀌게 될 것이며, 의약품의 개발방법에도 변화를 가져올 것이다.
          그렇다면 구체적으로 인간 유전체와 함께 의료와 건강은 어떻게 변할 것인지 두 가지 관점에서 보는 것이 바람직하다고 생각한다. 첫째는 단번에 환자의 질병을 치료할 수 있는 의약품이나 치료법의 개발이다. 유전자 수준에서 질병의 발병원인을 정확히 밝힐 수 있다면, 약을 투여했을 때 그 효과 여부를 상세히 규명할 수 있으므로, 약의 효과증대와 함께 부작용도 방지할 수가 있게 된다. 같은 약이라 할지라도 환자에 따라서 효과가 있는 사람과 없는 사람, 또는 부작용이 있는 사람과 없는 사람이 있기 때문에 개개인의 유전자 수준에서의 연구를 바탕으로 그에 맞는 약을 투여한다면 거의 완전에 가까운 치료가 가능할 것이다. 이외에도 여러 가지 약을 투여해 보아도 별다른 효과를 볼 수 없었던 환자도 위와 같은 방법으로 치료를 받는다면 더 이상의 비극을 미연에 방지할 수 있을 것이라 생각한다. 이렇게 된다면 환자는 육체적, 혹은 경제적이나 정신적인 고통에서 벗어날 수 있음은 물론 이와 같은 방식으로 의술을 시행하는 것 자체가 매우 커다란 장점이 아닐 수가 없다. 다행히 유전자 그 자체를 환자의 체내에 주입하는 치료, 즉 유전자 치료법이 이미 일부 실용화 단계에 있다. 둘째는 질병의 발병을 미연에 방지하는 것이다. 질병에 약한 체질인지 강한 체질인지의 여부를 유전자 연구에 의해 예측할 수 있고 어떤 병에 약한지를 미리 알아낼 수 있다면, 그에 대한 대책을 세우기가 한결 쉬워진다. 또한 건강진단에서 어떤 검사를 중점적으로 할 것인지, 혹은 일상생활에서 특히 조심해야 할 사항 등을 명확히 알 수가 있기 때문에 질병에 대한 구체적인 대책을 세울 수가 있다. 이러한 추진이 속속 실현되고 있는 가운데 앞으로는 「질병예방」이라는 개념의 의약품이 개발되어 등장할 가능성이 높기 때문에 의료관련 업계에 있어서도 커다란 변화가 아닐 수 없다.
          이와 같이 우리 주위에는 인간유전체의 연구와 더불어 지금 매우 신속한 변화가 도래하고 있다. 이러한 많은 변화를 빨리 이해하고 자신의 분야에 응용 발달시키는 것만이 무엇보다도 바람직하다고 생각한다. 의술에 있어서도 인간게놈프로젝트의 완성과 더불어 많은 변화의 바람이 불 것이고 이러한 것을 잘 이용하는 것만이 21세기를 살아가는 의료인의 사명이라고 해도 과장은 아닐 것이다.
          기존의 의술은 기초의학과 임상의학으로 실행이 가능하였으나 이제는 기초과학, 생명공학, 생물공학 및 유전자 기술을 응용한 의료와 보험상들과 함께 공존하는 연구 개발 즉, 의사 혼자만의 협의의 진료에서 광의의 진료시대가 시작된 것이다. 이러한 결과로 때때로 비 의료인들에 의해 의료활동이 침범되어 오해를 일으킬만한 수준에 와 있는 것이 우리의 현실이다. 특히 신문지상에 자주 등장하는 바이오벤처, 복제기술, 인간게놈기술, 유전자변이식품, 유전자치료 등의 용어가 결코 낯설지 않음은 21세기는 곧 생명의 공학시대로 분류되어야 하지 않을까 하는 생각이 든다.
          「알기 쉬운 유전자공학」에서는 유전자의 위치와 이를 클로닝하는 기술에서부터 유전자기능과 함께 유전자로 진단을 하는 DNA칩과 함께 분자병리생태를 연구할 수 있는 질환모델의 제작원리를 설명하고자 한다. 특히 질병을 분자생물학적 병리관점에서 접근하고 이와 같이 진단이 된 질환을 유전자 치료의 개념으로 개개인에 맞는 적절한 치료법으로 유도해 나가고자 하는 설명에 주안점을 두고 있다.
          본서는 유전자 공학의 기본 기술을 터득하여 임상응용에까지 보다 유용하게 활용할 수 있도록 서술했음으로 많은 임상의들에게 도움이 되었으면 하는 바람이다.



          목차
          제1장 DNA와 유전자 / 1
          - 기본적으로 알아 두어야 할 구조와 기능 -
          Ⅰ. 서론 1
          Ⅱ. DNA 모양의 생물학적 의미 2
          Ⅲ. 유전자가 움직이기 시작한다. 7
          Ⅳ. 변화하는 유전자 10
          Ⅴ. 결론 12

          제2장 유전자를 연구하기 위한 기초적인 기술 / 15
          - DNA추출법, 겔 전기영동법, 하이브리다이제이션법, PCR법 -
          Ⅰ. DNA 추출법의 개략과 실제 15
          Ⅱ. 겔 전기영동법의 요점과 응용 18
          Ⅲ. 하이브리다이제이션법의 개략과 순서 22
          Ⅳ. 중합효소 연쇄반응(PCR : Polymerase chain reaction) 법의 원리와 응용 24
          Ⅴ. 결론 28

          제3장 유전자를 클로닝 하기 위해서는 / 31
          Ⅰ. 서론 31
          Ⅱ. 클로닝의 개요 32
          Ⅲ. cDNA 클로닝의 전략 35
          Ⅳ. cDNA 유전자라이브러리의 제작 40
          Ⅴ. 결론 43

          제4장 유전자의 발현을 본다 / 45
          - 노던 블롯법, RNase 프로텍션법, RT-PCR법 -
          Ⅰ. 서론 45
          Ⅱ. 노던 블롯법이라는 것은 46
          Ⅲ. RNase 프로텍션법의 원리 47
          Ⅳ. RT-PCR법의 원리와 응용 48
          Ⅴ. 결론 53

          제5장 유전자의 기능을 조사한다 / 55
          Ⅰ. 서론 55
          Ⅱ. 트랜스펙션 및 CAT 분석 57
          Ⅲ. 겔 이동도 측정법(Gel shift assay) 58
          Ⅳ. GST결합 활성시험(glutathione S-transferase pull down assay) 60
          Ⅴ. 면역침강법 62
          Ⅵ. 효모 two hybrid법 63
          Ⅶ. 결론 64

          제6장 DNA 칩 (DNA Microarray) / 67
          - 그 응용과 전개 -
          Ⅰ. 서론 67
          Ⅱ. DNA 칩 : 2가지 타입 69
          Ⅲ. DNA 칩의 해석 시스템 70
          Ⅳ. 유전자 발현 해석 70
          Ⅴ. 유전자 변이, 다형성의 검출 74
          Ⅵ. SNP와 DNA 칩 75
          Ⅶ. 결론 76

          제7장 유전자 변형 쥐(Transgenic mouse)를 이용한 병태생리해석,
          질환 모델 제작 / 79
          Ⅰ. 서론 79
          Ⅱ. 유전자 변형 쥐(Transgenic mouse) 제작에 대해서 80
          Ⅲ. 거대 DNA 도입 유전자 변형 쥐(Transgenic mouse) 제작 81
          Ⅳ. 조건적 유전자 발현 83
          Ⅴ. 유도적 유전자 발현 시스템 85
          Ⅵ. 유전자 변형 쥐(Transgenic mouse)의 응용 88
          Ⅶ. 문제점과 금후의 전망 89

          제8장 유전자 녹 아웃 마우스의 제작과 그 응용 / 93
          Ⅰ. 서론 93
          Ⅱ. 유전적 녹 아웃 마우스의 제작법 94
          Ⅲ. Cre-loxP 배열을 이용한 유전자타겟팅법에 의한 분석 101
          Ⅳ. 결론 103

          제9장 질병을 분자병리적인 측면에서 접근한다 / 107
          Ⅰ. 넓은 눈으로 보는 게놈 시대의 병리학 107
          Ⅱ. 간암의 기원 110
          Ⅲ. 염증을 통한 간암 발암기전 -inflammation mediated hepatocarcinogenesis 110
          Ⅳ. 간암의 발생억제 - 고암화 상태에서 저암화 상태로 112
          Ⅴ. 유전성 신장암 쥐의 역사 - 최초의 질환 모델 113
          Ⅵ. 시초유전자(TSC2)를 기점으로 한 다단계 신장암 114
          Ⅶ. 신장암 발생의 계통차이 - 유전자 다형과 개인차이 115
          Ⅷ. 결론 116

          제10장 다인자성 질환의 유전자 병태생리 / 119
          Ⅰ. 서론 119
          Ⅱ. 다인자성 유전의 정의 120
          Ⅲ. 그 표현형은 유전에 의하는 것인가? 120
          Ⅳ. 다인자성 유전의 원리 121
          Ⅴ. 다인자성 질환의 책임유전자 해석 122
          Ⅵ. 질병치료약의 작용․독성에 대한 유전인자의 영향 127
          Ⅶ. 다인자성 질환의 유전인자해석이 임상에 미치는 영향 127
          Ⅷ. 결론 128

          제11장 질환을 일으키는 원인 유전자 분리를 위한 쥐의 게놈 해석 / 131
          Ⅰ. 서론 131
          Ⅱ. 포지셔널 클로닝(Positional cloning)법이란? 132
          Ⅲ. sh-2 쥐와 포지셔널 크로닝(positional cloning) 133
          Ⅳ. lkaros 유전자의 분리 137
          Ⅴ. 모델 쥐와 병인 유전자의 분리법 139

          제12장 유전자 치료의 현상태와 전망 / 143
          Ⅰ. 서론 143
          Ⅱ. 유전자 치료란 무엇인가? 144
          Ⅲ. 유전자 도입기술 148
          Ⅳ. 유전자 치료의 임상연구 153
          Ⅴ. 결론 157

          제13장 안티센스/리보자임 기술의 기초와 응용 / 161
          - 새로운 RNA 의약개발을 중심으로 -
          Ⅰ. 서론 161
          Ⅱ. 안티센스 올리고뉴클레오티드 164
          Ⅲ. 리보자임 167
          Ⅳ. TFO 170
          Ⅴ. 데코이(decoy) 170
          Ⅵ. 엡타마(aptamer) 172
          Ⅶ. 임상응용 175
          Ⅷ. 결론 175

          국문 찾아보기 179
          영문 찾아보기 182


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