생명공학과 유전공학, 수명과 노화

생명공학이란? 

생명공학은 생명을 다루는 기술을 말합니다. 생물의 유전, 생존, 성장, 물질대사, 정보인식 및 처리 등을 공학적으로 응용하여 인간의 삶에 필요한 대상을 만듭니다. 유전자를 직접 조작하여 인슐린과 같은 의약품을 생산해내거나 곡물의 생산을 증대하려는 시도를 하기도 합니다. 

 

생명공학의 역사

생명공학의 역사를 간단히 설명해 드리겠습니다. 1919년에 최초로 생명공학이라는 용어가 출판물에 등장합니다. 1928년에는 플레밍이 최초의 항생물질인 페니실린을 발견합니다. 페니실린 이야기는 많은 분들이 알고 계실 것입니다. 스코틀랜드 출신의 영국 세균학자 알렉산더 플레밍이 푸른곰팡이에 있는 페니실린 물질이 세균을 죽이는 것을 보고 항생제를 만들어냈습니다. 항생제는 수많은 감염성 질병환자와 부상자를 구했습니다. 1953년에는 DNA의 이중나선 구조를 발견하게 됩니다. DNA의 이중나선 구조 발견은 유전자의 작동원리에 대한 이해를 가능하게 하여 생명공학에 획기적인 전기를 마련해 줍니다. 1960년대에는 품종개량을 통한 녹색혁명, 1973년에는 박테리아를 이용하여 새로운 DNA를 만들어내는 유전자 재조합기술이 성공하면서 새로운 생명공학의 시대를 열었습니다. 이에 따라 생명윤리에 대한 논의가 계속되고 있으며 유전자 조작을 긍정적으로만 바라보지 않고 신의 섭리에 대한 반대로 보는 시각과 함께 위험에 대한 경고가 커졌습니다. 

 

생명공학의 연구영역

생명공학의 연구영역은 크게 미생물, 식물, 동물, 인체 연구 등으로 나누어집니다. 미생물 영역에서는 미생물 유전체 해석, 미생물 대사물질 이용기술, 미생물을 이용한 농업과 환경 문제 해결 기술, 발효와 같이 식품에 활용할 수 있는 기술 등이 있습니다. 식물 영역은 식물조직 배양기술, 유전자 재조합식품(GMO), 식물 유전체 해석 및 기능 연구가 있으며 동물 영역에는 동물복제기술(복제양 돌리), 바이오신약개발 등이 있습니다. 마지막으로 인체 영역에는 인간유전체 사업, 암 등 난치병 예방과 치료 기술을 예로 들 수 있습니다. 

현재의 생명공학은 유전자 재조합기술에 기초하여 유전자를 직접 조작하는 방식입니다. 새롭게 발전하고 있는 나노기술, 정보통신기술들과 융합하여 지속적으로 발전하고 있습니다. 

 

 

 

유전공학 : Genetic Engineering

유전공학은 1970년대에 만들어졌습니다. 유전자를 인위적으로 조작하는 기술이며 생명공학의 응용의 폭을 넓혀주는데에 획기적으로 기여했습니다. 생명현상의 유전공학적 연구는 세포 외의 환경변화에서 오는 신호를 세포 내로 전달하고 궁극적으로 유전자 발현을 조절하는 기제를 밝혀내는 것입니다. 이러한 세포기능 조절기제에 대한 연구는 아직 초기 단계이며 이 연구 결과는 세포의 향상성 기제를 이해하는데 관건이 될 것으로 보입니다. 

 

 

유전자변형 농수산물 GMO (genetically modified organism)

유전자변형은 특정 작물에 없는 유전자를 인위적으로 결합시켜 새로운 특성의 품종을 개발하는 유전공학적 기술로, 유전자변형 농수산물은 이와 같은 유전자변형을 가한 농수산물을 말합니다. 좀 더 구체적으로는 어떤 생물의 유전자 가운데 재배하기 편한 성질과 같이 유용한 유전자만을 취하여 다른 생물체에 삽입해 새로운 품종을 만든 것입니다. 농산물의 수확량을 늘리기 위해  GMO 식물재배를 하였고 성공하여 무르지 않는 토마토, 옥수수, 카놀라, 콩 등이 우리의 식탁에 오릅니다. 하지만 GMO 식품의 장기적 섭취에서 비만, 당뇨, 천식, 저출산의 근원이 발생한다고 합니다.

 

수명과 노화

기대수명은 계속 늘어나고 있습니다. 늘어난 수명은 우리가 행복하게 즐기며 오래 살게 할 수도 있고 노후 비용을 높여 삶을 비참하게 만들 수도 있습니다. 일부만이 혜택을 보는 최대 수명 연장 연구에 자원을 쏟기보다는 누구나 건강하고 행복하게 오래 사는 기간을 뜻하는 건강수명을 늘리는 것에 집중하는 것이 중요합니다. 놀랍게도 의료기술의 진화로 이론상 150세까지 생존이 가능하다고 합니다.

우리 몸 염색체의 끝부분에는 텔로미어가 있습니다. 나이가 들수록 염색체는 분열하고 염색체 끝의 텔로미어의 길이가 짧아집니다. 이런 텔로미어의 길이를 늘리는 방법에는 지구력 운동, 식품보충제를 먹는 것, 잠을 깊이 자는 것, 스트레스를 적게 받는 것 등이 있다고 합니다.