복제에 대한 정보

복제에 관한 안내

클론은 영어 클론을 음역한 것으로 간단히 말하면 인위적으로 유도한 무성생식 방법이다. 그러나 복제는 무성생식과 다릅니다. 무성생식은 수컷과 암컷의 생식세포의 결합 없이 하나의 유기체만이 자손을 생산하는 생식 방법을 말하며, 일반적인 생식 방법에는 포자 형성, 발아 및 분열이 포함됩니다. 식물의 뿌리, 줄기, 잎 등에서 겹겹이 쌓기나 접목을 통해 새로운 개체를 만들어 내는 것을 무성생식이라고도 합니다. 양, 원숭이, 소와 같은 동물은 인공적인 조작 없이는 무성생식을 할 수 없습니다. 과학자들은 동물의 생식을 인공적으로 유전자 조작하는 과정을 복제라고 부르는데, 이런 생명공학을 복제기술이라 부른다.

복제의 기본 과정은 먼저 유전물질이 포함된 공여자 세포의 핵을 핵이 제거된 난자 세포에 이식한 뒤 미세전류 자극을 이용해 둘을 하나로 융합한 뒤 새로운 세포를 증식시키는 것이다. 배아는 분열과 번식을 통해 발달하며, 배아가 일정 수준까지 발달하면 동물의 자궁에 이식되어 세포를 제공한 사람과 동일한 유전자를 가진 동물이 임신할 수 있습니다. 태어나다. 이 과정에서 기증자 세포가 유전적으로 변형되면 무성생식 동물의 자손 유전자에도 동일한 변화가 발생합니다.

복제기술은 수컷과 암컷의 교배도 필요하지 않고, 정자와 난자의 결합도 필요하지 않으며, 동물에서 단일 세포를 추출해 인공적으로 배아에 이식한 뒤 배아를 이식하기만 하면 된다. 암컷 동물은 새로운 개체를 낳을 수 있습니다. 단일 세포에서 배양된 이러한 종류의 복제 동물은 단일 세포 기증자와 정확히 동일한 특성을 가지며 단일 세포 기증자의 "복제본"입니다. 영국과 영국의 과학자, 미국 오레곤주의 과학자들이 잇따라 '복제양'과 '복제원숭이'를 배양해 왔다. 복제기술의 성공은 '역사적 사건이자 과학적 계획'으로 불린다. 어떤 사람들은 복제 기술이 원자폭탄의 출현에 비유될 수 있다고 믿기까지 합니다.

복제 기술을 활용하면 '인간 복제', 인간 '복제'가 가능해 전 세계적으로 주목받고 있다. 인간에게 복제기술은 슬픈 것인가, 행복한 것인가, 재앙인가, 축복인가? 유물론적 변증법은 세상의 모든 것이 둘로 나누어진 모순의 통일체라고 믿습니다. 복제 기술도 마찬가지다. 복제 기술을 이용해 히틀러 같은 전쟁광을 '복사'한다면 인류 사회에 어떤 결과를 가져올 것인가? 비록 평범한 사람들을 '모방'하는 데 사용된다고 해도 일련의 윤리적, 도덕적 문제를 야기할 것입니다. 복제기술이 가축생산에 적용된다면 우수한 가축품종의 재배와 번식에 근본적인 변화를 가져올 것입니다. 유전자치료 연구에 복제기술이 활용된다면 인류의 생명과 건강을 위협하는 암, 에이즈 등 고질병을 극복할 가능성이 매우 높다. 복제 기술은 원자력 기술과 같으며, 인간의 손에 칼자루가 있는 양날의 검이다. 인류는 '인간 복제'의 출현을 방지하고 복제 기술이 인류 사회에 도움이 되도록 공동 조치를 취해야 합니다.

복제기술 연구 현황

1. 복제에 관한 초기 연구

클론(clone)이라는 단어는 영어 단어인 clone을 음역한 것이다. 일반적으로 무성 번식 계통으로 번역됩니다. 클론의 모든 구성원의 유전적 구성은 돌연변이가 발생하는 경우를 제외하고는 동일합니다. 자연 식물, 동물, 미생물의 클론은 오랫동안 자연에 존재해 왔습니다. 예를 들어, 일란성 쌍둥이는 실제로 클론입니다. 그러나 자연 포유류 복제의 발생률은 극히 낮고, 구성원 수도 너무 적으며(보통 2명), 목적도 부족하여 인류에게 이익이 되는 방법을 거의 활용하지 못하기 때문에 사람들은 복제 방법을 모색하기 시작했습니다. 더 높은 동물의. 이렇게 해서 복제라는 단어가 복제동물을 인공적으로 번식시키는 행위를 일컫는 동사로 쓰이기 시작했다.

현재 포유류 클론을 생산하는 두 가지 주요 방법은 배아 분할과 핵 이식입니다. 복제양 '돌리'는 물론, 이후 여러 나라의 과학자들에 의해 사육된 다양한 복제 동물들도 모두 핵이식 기술을 사용했습니다. 소위 핵이식이란 다양한 발달 단계에 있는 배아 또는 성체 동물의 핵을 미세수술 및 세포 융합 방법을 통해 핵이 제거된 난모세포에 이식하여 배아를 재구성하고 성숙하게 만드는 과정을 말합니다. 배아 분할 기술과 달리 핵 이식 기술, 특히 연속 핵 이식 기술은 유전적으로 동일한 개체를 무제한으로 생산할 수 있습니다. 핵이식은 복제동물을 생산하는 효과적인 방법이기 때문에 동물복제기술이라고도 불린다.

핵 이식 기술을 이용해 동물을 복제한다는 아이디어는 1938년 한스 슈페만(Hans Spemann)이 처음 제안했다. 그는 이를 '기괴한 실험', 즉 배아 발달 단계부터 후기 단계(성숙 또는 미성숙)까지 진행하는 일이라고 불렀다. 배아에서 핵을 제거하여 난자에 이식할 수 있습니다. 이 아이디어는 이제 동물 복제에 대한 기본 접근 방식이 되었습니다.

1952년부터 과학자들은 처음으로 개구리를 이용해 핵이식 복제 실험을 진행했고, 순차적으로 올챙이와 성체 개구리를 확보했다. 1963년에 우리 나라 통디저우 교수가 이끄는 과학 연구팀이 금붕어와 기타 재료를 사용하여 어류 배아의 핵 이식 기술을 처음으로 연구하여 성공을 거두었습니다.

포유류 배아 세포 핵 이식 연구의 초기 결과는 1981년에 달성되었습니다. Karl Ilmenzer와 Peter Hoppe는 마우스 배아 세포를 사용하여 정상적인 발달을 가진 마우스를 만들었습니다. 1984년에 Stern Velardsen은 양에서 채취한 미성숙 배아 세포에서 살아있는 양을 복제했으며, 다른 사람들은 나중에 소, 돼지, 염소, 토끼, 원숭이를 포함한 다양한 동물에 대한 그의 실험을 반복했습니다. 1989년 윌라드슨은 지속적인 핵 이식을 통해 2세대 복제 소를 획득했습니다. 1994년에 Neil First는 최소 120개의 세포로 발달한 말기 배아에서 소를 복제했습니다. 1995년까지 배아 세포 핵 이식은 냉동 및 체외 생산 배아를 포함한 모든 주요 포유류에서 성공적이었습니다. 배아 줄기 세포 또는 성체 줄기 세포의 핵 이식에 대한 실험도 시도되었습니다. 그러나 1995년까지 성체 동물에 대한 분화 세포의 핵 이식은 성공하지 못했습니다.

2. 양 '돌리' 복제의 의의와 파급력

위의 사실은 1997년 2월 로슬린 연구소의 윌머트 박사 과학 연구팀이 영국은 세포복제 양 '돌리'가 성공적으로 사육되기 이전부터 배아세포 핵이식 기술이 큰 진전을 이루었다고 발표했다. 사실 '돌리'의 클론은 핵이식 기술 측면에서 배아세포 핵이식의 모든 과정을 따랐지만, 그렇다고 해서 '돌리'의 의미가 축소되는 것은 아니다. 그녀는 세계 최초로 체세포를 통해 태어난 사람이기 때문이다. 세포 핵 이식 동물은 복제 기술 분야에서 큰 발전을 이루었습니다. 이 엄청난 진전은 다음을 의미합니다. 식물 세포와 마찬가지로 분화된 동물 세포의 핵도 전능하다는 것이 이론적으로 입증되었으며, 분화 과정에서 핵 내 유전 물질에 비가역적인 변화가 없다는 것이 실제로 입증되었습니다. 체세포 이용 동물 복제 기술이 가능하며, 수많은 동일한 세포를 핵 이식용 기증자로 사용할 수 있습니다. 이러한 기증자 세포는 난자 세포와 융합되기 전에 일련의 복잡한 유전적 조작을 거쳐 대규모 복제의 기반을 제공할 수 있습니다. 대규모 복제. 우수한 동물 품종과 유전자 변형 동물의 생산은 효과적인 방법을 제공합니다.

이론적으로는 같은 방법을 사용하면 사람들이 '클론'을 만들 수 있는데, 이는 이전 SF 소설 속 권위주의적인 미치광이들이 자신을 복제한다는 생각이 완전히 가능하다는 뜻이다. 따라서 '돌리'의 탄생은 전 세계 과학계, 정치계, 심지어 종교계까지 큰 반향을 불러일으켰고, 인간 복제로 인해 발생하는 도덕적 문제에 대한 논의를 촉발시켰습니다. 여러 정부 관계자와 대중은 잇따라 “인간 복제는 윤리에 어긋난다”는 반응을 보였다. 그럼에도 불구하고 복제 기술의 거대한 이론적 중요성과 실용적 가치로 인해 과학자들은 연구 속도를 가속화하여 동물 복제 기술의 연구 개발을 정점에 이르렀습니다.

3. 지난 3년간의 복제 연구의 중요한 성과

복제 양 '돌리'의 탄생은 전 세계적으로 복제 연구 붐을 일으켰다. 복제동물이 잇달아 계속됐다. '돌리'가 탄생한 지 한 달 뒤인 1997년 3월, 미국, 대만, 호주 과학자들은 원숭이, 돼지, 소 복제에 성공했다고 발표했다. 그러나 그들은 모두 복제에 배아 세포를 사용했으며 그 중요성은 "Dolly"와 비교할 수 없습니다. 같은 해 7월, 로슬린 연구소(Roslin Institute)와 PPL은 유전자 변형 태아 섬유아세포를 사용하여 세계 최초로 인간 유전자를 지닌 형질전환 양 폴리(Polly)를 복제했다고 발표했습니다. 이러한 성과는 형질전환 동물 육종에 있어서 복제 기술의 큰 응용 가치를 보여줍니다.

1998년 7월, 하와이 대학의 Wakayama et al.은 27마리의 살아남은 쥐가 쥐의 난구 세포에서 복제되었다고 보고했는데, 그 중 7마리는 다시 복제된 쥐의 후손이었습니다. "Li" 이후 이식 자손.

또한 Wakayama 등은 "Dolly"와는 다른 새롭고 비교적 간단하며 매우 성공적인 복제 기술을 사용했습니다. 이 기술은 대학의 위치를 ​​따서 "Honolulu Technology"로 명명되었습니다.

이후 미국, 프랑스, ​​네덜란드, 한국의 과학자들도 잇따라 소의 체세포 복제에 성공했다고 보고했는데, 특히 1998년 7월부터 4월까지 일본 과학자들의 연구 열정은 놀랍다. 1999년 도쿄농업대학, 긴키대학, 가축개량사업단, 지역(이시카와현, 오이타현, 가고시마현 등) 가축시험장, 민간기업(일본 최대 낙농업체 유키인유업 등)이 보고한 바 있다. 초유에서 추출한 유방 및 엉덩이 근육, 난구 세포, 유선 세포를 이용하여 소를 복제한 결과입니다. 1999년 말까지 태아 섬유아세포, 유방 세포, 난구 세포, 나팔관/자궁 상피 세포, 근육 세포, 귀 피부 세포 등 6가지 세포 유형의 체세포 클론이 전 세계적으로 성공적으로 탄생했습니다.

2000년 6월 중국 서북농림대학에서는 성체 염소의 체세포를 사용해 두 마리의 '복제양'을 복제했으나 그 중 한 마리가 호흡기 이형성증으로 조기 사망했다. 보도에 따르면 사용된 복제 기술은 연구팀이 직접 개발한 것으로 '돌리' 복제에 사용된 기술과 전혀 다르다. 이는 중국 과학자들도 첨단 체세포 복제 기술을 숙달했음을 보여준다.

다른 종 간의 핵 이식 실험도 1998년 1월 미국 위스콘신-매디슨 대학의 과학자들이 소의 알을 수용자로 사용하여 돼지와 소를 복제하는 데 성공했다는 결과가 나왔습니다. 이 연구는 특정 종의 수정되지 않은 난이 다양한 동물에서 채취한 성숙한 세포핵과 결합될 수 있음을 보여줍니다. 이러한 배아는 유산되었지만 이종 복제 가능성에 대한 유용한 시도였습니다. 1999년 미국 과학자들은 희귀 동물인 아르갈리의 배아를 복제하기 위해 소의 알을 사용했고, 중국의 과학자들도 자이언트 판다의 초기 배아를 복제하기 위해 토끼의 알을 사용했습니다. 이러한 결과는 복제 기술이 멸종 위기에 처한 동물을 보호하고 구하는 새로운 방법이 될 수 있음을 보여줍니다. 동물.

IV.복제기술의 응용전망

복제기술은 광범위한 응용전망을 보여주고 있는데, 이는 다음 네 가지 측면으로 요약할 수 있다. (1) 우수한 가축품종의 육성과 생산실험 동물 (2) 유전자 변형 동물을 생산합니다. (3) 세포 및 조직 대체 치료를 위한 인간 배아 줄기 세포를 생산합니다. (4) 멸종 위기에 처한 동물종을 복제하고 동물종 자원을 보존합니다. 다음은 형질전환 동물과 배아줄기세포의 생산에 대한 간략한 설명이다.

형질전환 동물 연구는 동물 생명공학 분야에서 가장 매력적이고 유망한 주제 중 하나입니다. 형질전환 동물은 의료 장기 이식, 생물반응기, 가축 유전학의 기증자로 사용될 수 있습니다. 실험모델 등 그러나 현재로서는 단일 유전자에 의해 변형된 형질전환 쥐의 의학적 모델의 초기 적용과 더불어 형질전환 동물의 유방 생물반응기에서 약학적 단백질의 생산에 관한 연구가 많이 이루어지고 있지 않다. 그러나 현재 전 세계적으로 3상 임상시험에 진입한 약물은 2개에 불과하며, 2상 임상시험에 진입한 약물은 5~6개에 불과하다. 축산업에 활용될 수 있는 형질이 탄생했습니다. 형질전환 동물의 낮은 생산효율, 고정부위 통합의 어려움, 높은 비용 및 규제 실패, 유성생식된 형질전환 동물 자손의 유전형질 분리 및 조상의 우수한 형질 유지의 어려움 오늘날 형질전환 동물의 실질적인 발전을 제한하는 주된 이유입니다.

체세포 복제의 성공은 형질전환 동물 생산에 새로운 혁명을 일으켰습니다. 동물 체세포 복제 기술은 형질전환 동물이 생산하는 생식질의 혁신적인 효과를 빠르게 증폭시킬 수 있는 기술적 가능성을 제공합니다. 간단한 체세포 형질감염 기술을 사용하여 목적 유전자를 전달하면 가축 생식세포 공급원의 어려움과 낮은 효율성을 피할 수 있습니다. 동시에, 형질전환 체세포주를 사용하면 실험실 조건에서 형질전환 유전자 통합 및 성별 사전 선택을 사전 스크리닝할 수 있습니다. 핵이식 전, 표적 유전자와 마커 유전자(LagZ 유전자, 네오마이신 항생제 유전자 등)의 융합 유전자를 먼저 배양된 체세포에 도입한 후 도입유전자 양성 세포와 그 클론을 기반으로 스크리닝한다. 양성 세포의 핵은 핵이 제거된 난모세포에 이식되며, 생산된 최종 동물은 이론적으로 100% 양성 형질전환 동물이어야 합니다.

이 방법을 사용하여 Schnieke 등(Bio Report, 1997)은 6마리의 형질전환 양을 성공적으로 얻었는데, 그 중 3마리는 인간 응고 인자 IX 유전자와 마커 유전자(네오마이신 저항성 유전자)를 가지고 있고, 그 중 3마리는 마커 유전자를 가지고 있습니다. 근원 유전자 통합 비율은 50%만큼 높습니다. Cibelli(Science, 1997)도 핵 이식을 사용하여 형질전환 소 세 마리를 확보하여 이 방법의 효과를 확인했습니다. 오늘날 동물복제기술의 가장 중요한 응용방향 중 하나가 고부가가치 형질전환복제동물의 연구개발이라고 볼 수 있다.

배아 줄기 세포(ES)는 모든 성체 세포 유형을 형성할 수 있는 잠재력을 지닌 전능성 줄기 세포입니다. 과학자들은 당뇨병 환자에게 인슐린 생산 세포를 이식하는 등 체내 손상된 조직을 대체하기 위해 다양한 줄기세포를 특정 조직 유형으로 분화하도록 유도해 왔다. 과학자들은 돼지의 ES 세포를 박동하는 심근세포로, 인간의 ES 세포를 신경 및 중간엽 세포로, 마우스 ES 세포를 내배엽 세포로 분화시키는 데 성공했습니다. 이러한 결과는 세포 및 조직 대체 치료법의 길을 열었습니다. 현재 과학자들은 인간 ES 세포를 성공적으로 분리했으며(Thomson et al. 1998, Science), 체세포 복제 기술은 환자 자신의 ES 세포를 생산할 가능성을 제공합니다. 환자의 체세포를 핵이 제거된 난모세포에 이식하여 재조합 배아를 형성하고, 재조합 배아를 시험관 내에서 배반포로 배양한 다음 배반포에서 ES 세포를 분리하고, 얻은 ES 세포를 필요한 특정 세포 유형으로 분화하도록 지시합니다. (신경세포, 근육세포, 혈액세포 등)을 대체요법으로 사용합니다. 이 핵 이식 방법의 궁극적인 목표는 복제된 개체를 얻기보다는 줄기세포 치료에 사용하는 것입니다. 과학자들은 이를 "치료적 복제"라고 부릅니다.

기초 연구에 복제 기술을 적용하는 것 역시 배우자 및 배아 발생, 세포 및 조직 분화, 유전자 발현 조절, 핵세포질 상호 작용 및 기타 메커니즘을 연구하기 위한 도구를 제공한다는 점에서 매우 의미가 있습니다.

5. 복제 기술의 문제점

복제 기술은 활용 가능성이 넓지만 아직 산업화 단계까지는 갈 길이 멀다. 왜냐하면 복제 기술은 신흥 연구 분야로서 아직 이론과 기술이 매우 미숙하기 때문입니다. 이론상으로 분화된 체세포 클론은 유전 물질을 재프로그래밍합니다(세포핵에 있는 유전자의 전부 또는 대부분이 꺼지고 세포는 전능성을 회복합니다). 복제된 동물이 기증자 세포의 나이를 기억할 것인지, 복제된 동물의 연속적인 자손이 돌연변이 유전자를 축적할 것인지, 복제 과정에서 세포질 미토콘드리아의 유전적 역할 등의 문제는 아직 불분명하다. 해결되었습니다. 실제 복제 동물의 성공률은 아직 매우 낮다. '돌리' 번식 실험에서 윌머트 연구팀은 이식된 핵과 277개의 난세포를 융합해 '돌리'만을 획득했다. 이 생존 양의 생존율은 0.36%에 불과했다. 동시에 진행된 태아 섬유아세포 복제 실험과 배아세포 복제 실험의 성공률은 각각 1.7%, 1.1%에 불과했다. '호놀룰루' 기술을 사용해도 분화 정도는 상대적으로 낮았다. 낮은 적운 세포는 핵 기증자로 사용되며 성공률은 몇 퍼센트에 불과합니다.

또한 태어난 개체 중 일부는 생리적 또는 면역 결핍을 나타냅니다. 복제 소를 예로 들면, 일본, 프랑스 및 기타 국가에서 사육된 많은 복제 소가 출생 후 2개월 이내에 사망했습니다. 2000년 2월까지 일본에서는 121마리의 체세포 복제 소가 태어났지만 64마리만이 살아 남았습니다. 관찰 결과에 따르면 일부 송아지의 태반 기능이 불완전하고 혈액 내 산소 함량과 성장 인자 농도가 정상 수준보다 낮습니다. 복제 동물의 태아는 정상적으로 발달하지 않습니다. 동물은 빠르게 성장하는 경향이 있으며 이는 사망 원인이 될 수 있습니다.

정상적으로 발달한 돌리마저도 조기 노화의 징후가 발견됐다. 염색체의 끝 부분을 텔로미어라고 하며, 이는 세포가 분열할 수 있는 횟수를 결정합니다. 텔로미어는 분열할 때마다 짧아지고, 텔로미어가 고갈되면 세포는 분열 능력을 잃습니다. 1998년에 과학자들은 돌리 세포의 텔로미어가 정상보다 짧다는 사실을 발견했는데, 이는 돌리의 세포가 더 노화된 상태에 있음을 의미합니다. 당시에는 "Dolly"를 성체 양 세포로 복제하여 세포에 성체 세포의 각인이 있는 것으로 생각되었습니다. 그러나 현재 이 설명은 미국 매사추세츠의 의사인 Robert Lanza에 의해 도전을 받았습니다. 등은 배양세포를 이용하여 노화세포를 이용하여 소를 복제하였고, 생후 5~10개월에 6마리의 송아지를 얻었는데, 이들 복제된 소의 텔로미어는 같은 연령의 일반 송아지보다 길었고, 일부는 갓 태어난 일반 송아지보다 훨씬 길었습니다.

이 현상의 원인이 무엇인지, 돌리의 상황과 왜 그렇게 다른지는 불분명합니다. 그러나 이 실험은 어떤 경우에는 복제 과정이 성숙한 세포의 분자 시계를 변경하고 이를 "재생"할 수 있음을 보여줍니다. 이러한 변화가 복제된 동물의 수명에 미치는 영향은 더 지켜봐야 합니다.

위의 이론적, 기술적 장애물 외에도 복제 기술(특히 인간 배아에 적용)이 윤리에 미치는 영향과 대중의 강력한 반응도 복제 기술의 적용을 제한합니다. 그러나 지난 몇 년 동안의 복제 기술의 발전은 세계의 모든 주요 과학기술 국가들이 크게 뒤처지지 않았음을 보여주며, 누구도 복제 기술 연구를 포기하지 않았다. 이에 대한 영국 정부의 태도는 매우 대표적이다. 1997년 2월 말 '돌리' 연구팀에 대한 투자 중단을 발표한 지 한 달도 채 되지 않아 영국 과학기술위원회가 복제기술에 관한 특별보고서를 발표했다. 이번 결정을 고려할 때, 이 분야의 연구를 맹목적으로 금지하는 것은 현명하지 않다고 생각합니다. 핵심은 일정한 규범을 확립하고 이를 인류에게 이익이 되도록 활용하는 것입니다.

답변: Du☆Du-수습기간 3~7레벨 20:59

1. 복제의 개념

우리 모두 알고 있듯이 복제는 생명체는 번식을 통해 완성됩니다. 생물학적 번식에는 두 가지 방법이 있습니다. 하나는 유성 생식이라고 하고 다른 하나는 무성 생식이라고 합니다.

유성생식이란 남녀의 생식세포(정자와 난자)를 융합해 자손을 낳는 방식을 말한다. 무성생식은 남녀의 생식세포의 결합을 거치지 않고, 유기체 자체의 핵분열 재생산이나 체세포의 성장과 발달에 의해 개체를 형성한다. 무성 생식은 식물과 일부 동물(예: 단세포 동물 및 하등 동물)에서 더 흔합니다.

클론(Clone)은 영어 '클론(clone)'을 음역한 것으로 원래 묘목이나 나뭇가지를 뜻하는 그리스어 klon에서 유래했으며, 무성생식이나 영양생식을 하는 일부 식물을 일컫는다. 시간이 흐르고 과학이 발전함에 따라 그 의미에는 시험관 내에서 배양된 세포에 의해 생성된 세포 그룹, "모" 서열에 의해 생성된 DNA 서열 등 많은 내용이 추가되었습니다. 요약하면, 클로닝은 무성생식을 통해 하나의 세포나 개체로부터 유전적으로 동일한 세포군이나 개체군을 얻는 것을 말한다.

중국 고전 '서유기'에 나오는 손오공은 단순히 머리카락 한 줌을 뽑고 불멸의 기운을 불어넣는 것만으로도 많은 손오공을 '변신'시킬 수 있다. 한 줌의 연모를 뽑으면 세포군이 나와야 하고, 이 세포군은 동일한 손대성군을 배양할 수 있기 때문이다. 이것도 무성생식에 속합니다. Sun Dasheng은 매우 강력하고 즉시 수천 명을 "복제"할 수 있습니다. 간단히 말해서 복제는 무성생식, 즉 '복사'와 '재생산'이다.

2. 식물복제

무성생식(복제)은 원래 낮은 수준의 번식 방법이다. 생물학적 진화 수준이 낮을수록 이 생식 방법을 채택할 가능성이 높아지고, 진화 수준이 높을수록 이 생식 방법을 채택할 가능성이 줄어듭니다. 미생물과 같은 하등 유기체는 스스로 분열하여 번식하기 때문에, 분열 후 자손은 부모와 정확히 동일한 유전 물질을 갖게 됩니다. 따라서 이러한 의미에서 미생물은 "개체"를 갖지 않으며 죽지도 않습니다. 엄격한 의미에서 미생물의 부모와 자손 사이에는 외부 영양 환경이 여전히 다르기 때문에 여전히 약간의 차이가 있지만, 고등 동물의 관점에서 보면 이러한 차이는 너무 미미해 보입니다. 이 차이가 무시할 수 있다는 조건 하에서 미생물에 관한 한 그들은 불멸이라고 말할 수 있습니다. 죽음은 더 높은 단계로의 생물학적 진화의 산물입니다. 요즘에는 생명의학 연구에서 클로닝 기술을 이용해 시험관 내에서 배양한 정상 세포나 암세포를 '불멸의 세포주'라고도 부르는데, 이는 이들 세포가 '불멸'이라는 뜻이기도 하다.

생의학 연구가 미시적 수준에 들어섰습니다. 정상 세포나 비정상 세포의 불멸 세포주를 배양하는 복제 기술을 사용하는 것은 매우 어려운 작업이지만 다양한 과학계와 의학계에서 점점 더 대중화되고 있습니다. 국가가 더 많은 관심을 받게 됩니다. 농업에서 사람들은 인간의 필요에 적합한 식물을 번식시키기 위해 오랫동안 삽목, 겹겹이 쌓기 및 기타 방법을 사용해 왔습니다. 축산업계에서는 복제기술을 활용해 보다 개량된 동물을 생산하는 연구를 세계 각국에서 진행하고 있다. 그러나 고등 유기체의 성체의 체세포에서 성체의 발달은 복제 기술의 주요 발전입니다.

수년 전 미국 코넬대학교 연구진은 성숙한 당근을 고속으로 저어 단일 당근 세포를 얻은 다음, 이 단일 세포를 성장 배지에 넣어 유전적으로 동일한 당근을 배양했습니다. 이 실험을 통해 식물 세포의 전능성 이론이 확인되었습니다.

소위 식물 세포의 전능성 이론은 체세포를 포함하여 식물체의 모든 세포가 완전한 개체로 발전할 수 있는 잠재력을 가지고 있음을 의미합니다.

식물세포 전능성 이론은 식물계에서 널리 입증됐다. 이제 우리는 인공적인 체외 배양을 통해 식물의 살아있는 세포, 조직, 기관으로부터 완전한 식물을 얻을 수 있고, 많은 식물을 생산할 수 있습니다. 이 기술을 조직 배양이라고 합니다. 이는 꽃과 작물(예: 사탕수수)의 시험관 묘목을 공장에서 생산하는 데 사용되었습니다.

3. 동물 복제 과정

동물의 무성생식에 대한 연구는 항상 과학자들의 연구 주제였습니다. 인간은 수천년 동안 유성생식을 통해 가축품종을 사육해왔기 때문에 그 결과 우수한 개체나 집단이 탄생하게 되었다. 그들은 일반 개인보다 사람들의 필요와 욕구를 더 잘 충족시킬 수 있습니다. 예를 들어, 유난히 우유 생산량이 많은 소, 양모 생산량이 많은 양 떼, 수상 경력이 있는 경주마, 뛰어난 경찰견 등이 있습니다. 그러나 유성생식을 통해 태어난 자손의 능력은 반드시 부모의 능력과 같을 필요는 없으며, 일부는 심지어 부모보다 열등하기도 합니다. 그 이유는 난자나 정자가 부모를 구성하는 대립 유전자의 절반만 갖고 있고, 대립 유전자의 조합이 거의 무한할 수 있어 다른 자손을 낳을 수 있기 때문입니다. 형제, 자매, 형제, 자매 사이에는 큰 차이가 있습니다. 왜냐하면 정확히 동일한 유전자형을 갖는 것이 극히 어렵기 때문입니다.

그래서 유성 생식을 통해 표현형을 유지하는 것은 매우 어렵습니다. 우유 생산량이 많은 젖소와 같은 원하는 표현형이 얻어지면 무성생식을 통해 이 표현형을 유지, 확장 및 재생산하는 것, 즉 유전적으로 동일한 개체를 많이 생산하는 것은 경제적 관점에서 분명히 가치가 있습니다.

⒈난자세포를 성체로 배양

1951년부터 1959년까지 우리나라의 유명한 세포생물학자 주헌(朱熙) 등이 직경 10~13um의 유리바늘을 사용하여 알막을 제거한 두꺼비 알세포를 자극하여 세계 최초로 아버지 없는 두꺼비 성체 두꺼비 25마리를 배양하였습니다. 최대 8개월까지 살 수 있습니다.

위 실험에서는 생식세포를 사용했다. 체세포를 배양하여 동물의 몸을 얻을 수 있나요? 즉, 식물세포에 전능성이 있다면 동물세포에도 전능성이 있는 걸까요? 체세포를 포함한 모든 동물 세포가 종의 완전한 유전자 세트를 가지고 있다는 것은 의심의 여지가 없지만, 체세포를 성체 동물로 직접 배양하는 것은 아직 성공하지 못했습니다. 동물세포도 전능하다는 것을 증명하기 위해 생물학자들은 수많은 핵이식 실험을 해왔습니다.

⒉핵 이식 테스트

1939년 과학자들은 아메바에서 최초로 핵 이식 테스트를 실시했습니다. 그들은 같은 종의 핵이 제거된 아메바로 핵을 옮겼고, 재조합 아메바는 성장하고 번식했다.

1963년부터 중국의 유명한 생물학자인 통디저우(Tong Dizhou) 등은 수많은 물고기 핵 이식 실험을 진행해왔습니다. 그 중 1980년에는 잉어의 배반포 단계 세포핵을 기증핵으로 사용하고, 붕어의 수정되지 않고 핵이 제거된 성숙한 난세포를 수용 물질로 사용했으며, 이식된 유핵란의 2.7%가 성체로 발달했습니다. 잉어와 붕어의 주요 특징은 잉어와 같지만 척추뼈의 수는 붕어와 같고, 옆비늘의 수는 두 어류 사이에 있다. 이 세포 공학 물고기는 잉어보다 22% 더 빨리 자라며 널리 생산이 촉진되었습니다.

1966년 과학자들은 양서류 Xenopus laevis를 사용하여 핵 이식 실험을 수행했습니다. 그들은 올챙이 장 세포의 핵을 핵이 제거된 난세포로 옮겼으며, 재조합 세포의 1.5%가 성체로 발달했습니다. 그들의 실험은 동물의 체세포도 전능하다는 것을 처음으로 입증했지만 포유류 체세포에서는 아직 입증되지 않았습니다.

⒊배아 세포를 이용한 포유동물 복제

1986년 영국 과학자들은 양의 8세포 배아 세포(8세포 배아가 전능성을 보일 수 있기 전의 세포)를 핵 기증 세포로 사용했습니다. 그 결과, 재조합 세포는 성체 양으로 발달할 수 있었으며, 이후 소, 생쥐, 토끼, 원숭이 및 기타 동물이 배아 세포를 사용하여 복제되었습니다. 이 실험은 수컷이나 암컷 양을 복제한 것이 아니라 그들의 자손을 복제했기 때문에 이 실험에는 여전히 특정 단점이나 결함이 있다는 점에 유의해야 합니다.

우리나라에서는 1980년대 후반에 포유류가 배아세포를 이용하여 복제되었고, 양은 1993년에 서북농업대학과 장쑤농업대학에서 복제되었다. 1995년 중국과학원과 양저우대학교 농업대학에서 염소를 복제했으며, 화남사범대학교와 광시농업대학교에서 소를 복제했다.

또한 후난 의과대학(Hunan Medical College)도 쥐를 복제했습니다. 그러나 포유동물 복제를 위해 배아세포가 아닌 체세포를 사용하는 것은 영국의 과학자 윌머트(Wilmut)에 의해 개척되었습니다.

IV.'돌리'의 탄생

'돌리'는 세포핵이식기술을 통해 체세포-유방상피세포를 복잡한 인공조직에 이용한 세계 최초의 사례이다. 작업을 수행하면 작은 양을 얻습니다. 수술과정은 다음과 같습니다.

⒈스코틀랜드 검은얼굴양(A양)에서 알을 꺼내고, 알의 유전물질을 빨아 들여 세포질만 있는 알로 만듭니다.

⒉ 임신 3개월에 암양(B양)에서 유방 상피세포를 채취해 3~6세대 동안 시험관 배양한 뒤 세포 발달을 조절하고 휴면 상태로 유지하는 약물을 처리했다. 단계. 이것은 매우 중요한 단계입니다. 휴식 단계의 세포는 기증자 세포로 간주됩니다.

⒊난자 위 투명대의 내강에 기증자 세포를 도입합니다. 그런 다음 전기 펄스 자극을 사용하여 기증자 세포와 난자를 융합하여 재구성된 난자를 형성합니다.

⒋재건된 난자를 검은얼굴양(C양)의 나팔관에 이식합니다. C양의 나팔관은 미리 결찰하여 배아가 자궁으로 들어가는 것을 방지합니다. B양은 생체 내에서 배양된 배아의 역할을 하며 중간 수용체라고 불린다.

⒌ 재구성된 난자를 C양의 나팔관에 이식한 지 6일 후, 배아를 나팔관에서 씻어내고 상실배 및 배반포 단계까지 정상적으로 발달하는 배아를 선택합니다.

⒍스코틀랜드 블랙페이스양(Ding sheep)의 자궁에 상실배 또는 배반포 1~3개를 이식합니다. 배아는 자궁에 이식된 후에도 계속해서 발달하여 결국 "돌리"가 탄생합니다. 이 암양을 '대리모'라고 합니다.

이 프로젝트에는 약 434개의 난자가 사용되었으며, 중간 수혜자에게 이식한 지 6일 만에 277개의 재구성된 난자를 얻었고, 247개의 배아가 생산되었으며, 그 중 29개는 상실배와 배반포로 발달했습니다(11.7%). 29개의 배아가 13명의 대리모에게 이식됐고, 마침내 '돌리' 한 마리가 탄생했다. 출산율은 3.4%에 불과했다. 재구성된 알의 수를 기준으로 계산하면 새끼 낳는 비율은 4‰ 미만입니다. 이 기술은 개선이 필요하다고 볼 수 있습니다. 또한 양 복제 기술은 완전한 복제를 달성하지 못한다는 점에도 유의해야 합니다. 핵이 제거된 난세포의 세포질에는 배아 발달에 중요하거나 심지어 결정적인 역할을 할 수도 있는 소량의 유전 물질이 포함되어 있습니다. 생물학적 유전은 세포핵과 세포질의 시너지 상호작용의 결과입니다. 세포질 유전자는 또한 DNA 단편이며 그 운반체는 주로 색소체, 미토콘드리아 등과 같은 세포 소기관입니다. 세포질 유전자는 어느 정도 독립적이며 일반적으로 핵 유전자를 방해하지 않습니다. 핵에는 핵 유전자에 비해 유전 정보의 99.9%가 포함되어 있지만 개인의 형질 발현은 여전히 ​​난세포질의 영향을 받습니다. 따라서 이론적 분석에 따르면 양 "돌리"는 완전한 복제품이 아닙니다. '돌리'는 단 한 사람이기 때문에 '돌리'가 복제동물이라고 말하는 것은 정확하지 않다고 생각하는 사람들도 있다. 지금까지 획득한 '돌리'는 단 한 개뿐이지만, 전 세계적으로 주목받는 중대한 과학적 성과이다.

5. 복제 기술의 중요성과 경제적 가치

인류의 위대한 역사는 주로 기술에 의해 주도되었습니다. 금속 제조와 농업의 발전으로 문명은 산업 시대와 분리되었습니다. 19세기 혁명은 큰 기계와 대도시의 등장으로 이어졌고, 20세기에는 물리학이 왕좌를 차지했습니다. 물리학자들은 원자를 분리하고 상대성 이론과 양자 이론의 경이로움을 발견했으며 작은 실리콘 칩을 활용했습니다. 그들은 원자폭탄, 트랜지스터, 레이저, 미세집적회로로 세상을 바꾸었습니다. 이제 많은 전문가들은 인류가 새로운 기술 발전의 물결을 통해 미래를 받아들일 준비가 되었다고 믿습니다. 1996년 노벨상 수상자 미국 라이스 대학의 화학자 로버트 콜(Robert Cole)은 이렇게 말했습니다. "지금은 물리학과 화학의 세기이지만 다음 세기는 분명히 생물학의 세기가 될 것입니다." 복제양 '돌리'의 탄생은 예정보다 앞선 생물학적 세기의 시작을 의미한다.

복제 기술의 획기적인 발전은 전 세계를 놀라게 했습니다. 사람들은 인간의 자기 복제에 대해 걱정하지만 적용과 중요성의 다른 측면을 종종 무시합니다. 실제로 기초 생명 과학, 의학, 산업 과학 연구 및 생산 분야에서 큰 이론적 가치와 광범위한 응용 전망을 가지고 있으며 막대한 잠재적 경제적 이익을 가지고 있습니다.

앞으로 5~20년 안에 새로운 생명공학 산업혁명이 전 세계적으로 점차 형성되고 촉발될 것입니다.

⒈기초생명과학의 경우 과거에는 쥐 등 소수의 동물을 대상으로 유전자 기능 연구가 주로 이루어졌으나 이제는 다양한 동물을 대상으로 구현이 가능해 규명에 유리하다. 유전자 기능을 더욱 명확하게 하고, 포유류 세포 발달의 전능성과 핵과 세포질 사이의 관계를 연구하는 가장 효과적인 수단 중 하나를 제공합니다. 황금원숭이, 심지어 흰꼬리돌고래까지요.

⒉의학적인 측면에서는 완전히 동일한 핵 유전자형을 가진 실험동물을 의학과학 연구에 제공할 수 있으며, 이는 의학자들이 아직 효과적인 치료법이 발견되지 않은 질병을 연구하고 병인을 밝히는 데 도움이 될 것입니다. 역분화 메커니즘을 연구하는 것은 노화 방지 및 그 메커니즘에 대한 연구에 도움이 될 것입니다.

⒊농업과학에서는 질병에 대한 저항력이 강하고 생산능력이 높은 우수한 동물을 신속하게 재배하고 증식시킬 수 있으며, 동물의 발병기전을 연구하고 새로운 효과적인 치료제를 찾을 수 있습니다.

6. '복제 시대'의 과제를 해결하는 방법

복제 기술의 성공은 포유류를 '복제'하는 데 대한 마지막 기술적 장애물이 돌파되었음을 의미합니다. 그 결과, 인간을 복제하는 것이 이론적으로 가능해졌습니다. 따라서 복제 기술은 우리에게 이익을 줄 뿐만 아니라 인류에게 심각한 도전을 안겨주기도 합니다. 이 기술이 인간에게 적용되면 인류 사회에 매우 심각한 결과를 초래할 것입니다.

⒈ 인류는 유성생식에서 무성생식으로 돌아왔고,