• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제21권3호
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• pp.343-349
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• 2017

tWith the development of the third-generation gene scissors, CRISPR-Cas9, concerns are being raised about ethical and social repercussions of the new gene-editing technology. In this situation, this article explores the legislation and interpretation of the positive laws in South Korea. The BioAct does not specify and regulate 'gene editing' itself. However, assuming that genetic editing is used in the process of research and treatment, we can look to the specific details of the regulations for research on humans as well as gene therapy research in order to see how genetic editing is regulated under the BioAct. BioAct differentiates the regulation between (born) humans and embryos etc. and the regulation differ entirely in the manner and scope. Moreover, due to the fact that gene therapy products are regarded as drugs, they fall under different regulations. The Korean Pharmacopoeia Act put stringent sanctions on clinical trials for gene therapy products and the official Notification "Approval and Examination Regulations for Biological Products, etc." by Food and Drug Safety Administration may be applied to gene editing for gene therapy purposes.

• 생명과학회지
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• 제29권5호
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• pp.537-544
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• 2019

유전자 가위를 이용한 게놈편집 기술의 등장은 다양한 분야에서 분자육종에 대한 관심을 유발하였으며, 3세대 유전자가위 CRISPR 기술의 개발은 게놈편집을 통한 분자육종 시대를 가속화하고 있다. 본 연구에서는 최근 개발된 3세대 유전자 가위 CRISPR/Cas9을 이용하여 국내 보급품종인 백옥잠의 BmBLOS 유전자를 편집하여 돌연변이를 유도하고 유전형 및 표현형 검사를 통하여 유전자가위를 이용한 누에 분자육종가능성을 분석하고 이용기술을 확보하고자 하였다. 유전자 편집을 위하여 백옥잠의 BmBLOS 유전자의 염기서열을 구명하고, 이를 바탕으로 3종의 가이드 RNA를 합성하였다. 합성된 gRNA는 Cas9 단백질과 복합체를 형성시킨 후 BM-N 누에 세포주에 도입 후 T7 endonuclease I 분석을 통하여 편집효율이 가장 높은 B4N gRNA를 선발하였다. 누에 유전자를 편집하기 위하여 Cas9/B4N gRNA를 누에 초가 배아에 미세주사하고 사육하였다. 미세주사 후 부화율은 18% 가량으로 낮게 나타났으나 생존한 개체 중 돌연변이 발생율은 40% 이상으로 비교적 높게 나타났다. 또한 유전자 편집 G0 세대누에 중 70% 가량에서 표현형의 변화가 관찰되었고, 염기서열 분석결과 대부분의 개체에서 BmBLOS 유전자가 정상과 돌연변이가 같이 존재하는 이형접합자 형태로 나타났으며, 그 유전형 또한 모든 개체에서 다르게 나타났다. 이러한 결과에 비추어 볼 때 CRISPR/Cas9 시스템을 이용한 누에 분자육종의 가능성은 매우 높을 것으로 예상되나, 유전자 편집효율을 개선하고 동형접합자를 얻기 위한 교배 및 선발방법에 대한 지속적인 연구가 필요하다고 판단된다.

• BMB Reports
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• 제45권12호
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• pp.686-692
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• 2012

Phenotypic analysis of gene-specific knockout (KO) mice has revolutionized our understanding of in vivo gene functions. As the use of mouse embryonic stem (ES) cells is inevitable for conventional gene targeting, the generation of knockout mice remains a very time-consuming and expensive process. To accelerate the large-scale production and phenotype analyses of KO mice, international efforts have organized global consortia such as the International Knockout Mouse Consortium (IKMC) and International Mouse Phenotype Consortium (IMPC), and they are persistently expanding the KO mouse catalogue that is publicly available for the researches studying specific genes of interests in vivo. However, new technologies, adopting zinc-finger nucleases (ZFNs) or Transcription Activator-Like Effector (TALE) Nucleases (TALENs) to edit the mouse genome, are now emerging as valuable and effective shortcuts alternative for the conventional gene targeting using ES cells. Here, we introduce the recent achievement of IKMC, and evaluate the significance of ZFN/TALEN technology in mouse genetics.

• 의료법학
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• 제23권1호
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• pp.121-148
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• 2022

유전자가위 CRISPR-Cas9은 유전자편집을 위한 생명과학기술 가운데 하나로서 무한한 잠재력을 지니고 있다. 이는 인류에게 많은 혜택을 줄 수도 있으며, 또는 예측하기 어려운 도전과제를 남겨줄 수도 있다. 유전자편집의 표준 또는 규제를 위한 거버넌스는 이러한 기술로부터 발생할 수 있는 연구자의 과학 발전을 위한 목적과 윤리적 책무 사이의 충돌을 합리적으로 해결해기 위한 절차적 방식이다. 관련 연구자들을 비롯한 그의 연구로부터 영향을 받을 수 있는 당사자들이 거버넌스 절차를 통해서 연구자들의 유전자가위 CRISPR-Cas9을 남용한 연구를 경계하기 위한 그들의 책임의식 향상에 기여하여야 한다. 이러한 거버넌스 절차는 연구자들의 책임의식을 어떻게 효과적이고 실효적으로 고양시켜줄 것인지 확인시켜줄 수 있다. 즉 세계적으로 논의되고 있는 유전자가위를 활용한 인간 배아에 대한 연구가 누구를 위해서 진행되는지 명확히 하여야 한다. 연구를 통한 과학적 호기심의 해결이 유전자가위를 활용한 인간 배아 연구의 목적이 될 수도 있다. 하지만 이러한 연구의 목적인 인간 배아는 단순한 연구의 도구로 취급되어서는 안된다. 그러므로 거버넌스는 유전자치료에 관한 연구를 장려하는 것과 더불어 연구자들의 책임의식을 고양하여야 한다. 그렇지 않으면, 과학 발전만을 위한 연구만 남을 것이고, 이러한 연구는 인류에게 기술을 통한 혜택보다 오히려 불행을 초래할 수 있다. 그러므로 이 글은 연구자의 책임의식을 고양하기 위한 거버넌스를 중심으로 연구하는 것을 내용으로 한다.

• 대한의생명과학회지
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• 제26권2호
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• pp.114-119
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• 2020

Of the various types of mice used for genome editing, conditional knock-out (cKO) mice serve as an important model for studying the function of genes. cKO mice can be produced using loxP knock-in (KI) mice in which loxP sequences (34 bp) are inserted on both sides of a specific region in the target gene. These mice can be used as KO mice that do not express a gene at a desired time or under a desired condition by cross-breeding with various Cre Tg mice. Genome editing has been recently made easy by the use of third-generation gene scissors, the CRISPR-Cas9 system. However, very few laboratories can produce mice for genome editing. Here we present a more efficient method for producing loxP KI mice. This method involves the use of an HDR vector as the target vector and ssODN as the donor DNA in order to induce homologous recombination for producing loxP KI mice. On injecting 20 ng/µL of ssODN, it was observed that the target exon was deleted or loxP was inserted on only one side. However, on injecting 10 ng/µL of the target HDR vector, the insertion of loxP was observed on both sides of the target region. In the first PCR, seven mice were identified to be loxP KI mice. The accuracy of their gene sequences was confirmed through Sanger sequencing. It is expected that the loxP KI mice produced in this study will serve as an important tool for identifying the function of the target gene.

• Plant Biotechnology Reports
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• 제5권1호
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• pp.9-17
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• 2011

With the development of next-generation sequencing technology, ever-expanding databases of genetic information from various organisms are available to researchers. However, our ability to study the biological meaning of genetic information and to apply our genetic knowledge to produce genetically modified crops and animals is limited, largely due to the lack of molecular tools to manipulate genomes. Recently, targeted cleavage of the genome using engineered DNA scissors called zinc finger nucleases (ZFNs) has successfully supported the precise manipulation of genetic information in various cells, animals, and plants. In this review, we will discuss the development and applications of ZFN technology for genome engineering and highlight recent reports on its use in plants.

• 식품과학과 산업
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• 제52권2호
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• pp.171-187
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• 2019

Novel food materials can be produced based on biotechnology such as genetic recombination, microbial fermentation, and enzymatic engineering by utilizing living organisms such as animal, plant, and microorganism or by applying the enzymes isolated from them. Especially, exploration and development of novel prebiotics and probiotics attracted great attention worldwide in the food industry, of which the research and industrial trends in food biotechnology field are promoting the production of next generation sweeteners and proliferation of beneficial bacteria in gastrointestinal tract. Development and commercialization of novel food materials by domestic bioprocessing technology have been sluggish due to the GMO/LMO food safety issues. Meanwhile, the US and EU do not perceive badly about gene manipulation technology, and the research is most active in the fields of crops and GMMs, respectively. Genetic scissors, which are considered as next generation technology, are notable since foreign genes do not remain in final products.

• 생명과학회지
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• 제30권8호
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• pp.701-707
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• 2020

Clustered regularly interspaced short palindromic repeat (CRISPR)/CRISPR associated protein (Cas)9을 이용하는 유전자 가위 기술은 미래 육종 기술로서 주목받고 있다. 본 연구에서는 3세대 유전자 가위 CRISPR/Cas9을 이용한 누에 kynurenine 3-monooxygenase (KMO) 유전자 편집을 통한 돌연변이 유발 및 선택 교배를 통하여 유전자의 세대간 전달을 분석하고자 하였다. 유전자 편집을 위하여 누에의 KMO 유전자에 대한 3종의 가이드 RNA를 제작하고, 제작된 gRNA는 Cas9 단백질과 복합체를 형성시켜 누에 세포주(BM-N)에 도입 후 T7 endonuclease I 분석을 수행하여 최적의 gRNA를 선발하였다. 선발된 K1N gRNA는 누에 유전자를 편집하기 위하여 Cas9 단백질과 복합체를 형성시킨 후 누에 초가 배아에 미세주사하고 사육하였다. 미세주사 후 부화율은 18% 가량으로 낮게 나타났으나 생존한 개체 중 돌연변이 발생율은 60% 이상으로 비교적 높게 나타났다. 돌연변이가 발생된 G0세대의 KMO 유전자는 이형접합자 형태로 나타났으며, 표현형의 변화는 관찰되지 않았다. 하지만 이형접합자들 사이의 근친 교배에 의해 탄생한 G1세대 돌연변이에서는 일부에서 알과 눈의 색 변화가 확인되었으며, 변이가 확인된 개체들사이의 근친교배를 통해 생산된 G2세대에서는 모든 개체에서 표현형의 변화가 나타났다. 이러한 결과에 비추어 볼 때, 유전자 가위를 이용한 돌연변이 육종에는 한계가 있으나 전통 교배 육종과 융합을 통하여 육종 기간을 비약적으로 단축시킬 수 있는 곤충 육종 기술로 발전가능성이 높다고 판단된다.

• 한국식품과학회지
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• 제37권2호
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• pp.321-327
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• 2005

본 연구는 서부경남지역 딸기 농장 세 곳에서 Staphylococcus aureus를 검색하기 위하여 수행하였다. 본 연구를 위하여 각 농장의 토양과 수질, 재배시설, 포장시설, 작업자 그리고 딸기와 잎으로부터 총 71점의 시료를 채취하였다. 채취된 시료 중 16%의 시료가 Staphylococcus aureus에 오염되어 있는 것으로 나타났으며 이들 균들이 내열성 독소인 enterotoxin A, B, C를 생성할 수 있는 gene의 유무를 확인하기 위하여 PCR를 수행하였다. 그 결과 분리된 균주의 92%가 sea gene을 가지는 것으로 나타났으며 seb gene의 경우는 분리된 균주의 38%에서 나타났다. 그러나 sec를 생성하는 균주는 없었다. 따라서 딸기의 미생물학적 오염을 예방하기 위해서는 체계적인 위생관리 시스템인 운수농산물관리제도(GAP)를 도입해야 할 것으로 사료된다.

• 한국버섯학회지
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• 제20권3호
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• pp.178-182
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• 2022

버섯의 오랜 역사에도 불구하고 버섯의 유전적 기능과 분자유전학을 응용한 신품종 개발에 대한 연구는 크게 부족한 상황이다. 그러나 최근 유전자 가위인 CRISPR/Cas를 이용한 새로운 유전자 교정 기술이 개발됨에 따라 버섯 연구에서 이 기술을 이용한 다양한 시도가 이루어지고 있다. 특히 선택의 용이성을 위해 외래 유전자 삽입 없이도 고효율로 유전자 편집이 가능한 RNPs를 활용한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 RNPs는 원형질체의 세포막을 통과하기에 Cas9이 너무 거대하고 guide RNA가 쉽게 파괴된다는 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 세포막 통과에 용이한 미네랄 성분인 CaP와 PAA를 조합하여 Nanoparticle을 형성함으로써 극복하고자 했다. 표고버섯 단핵 균주인 산조705-13을 이용하여 원형질체 분리에 적합한 Osmotic buffer를 찾기 위하여 0.6M과 1.2M의 Sucrose, Sorbitol, Mannitol, KCl을 처리하였고 그 결과 0.6M Sucrose가 가장 적합한 osmotic buffer임을 확인하였다. 또한 CaP으로 RNPs와 Nanoparticle 복합체를 형성하고 이 복합체가 RNase A로부터 RNPs의 기능을 온전히 보호하는 것을 확인할 수 있었다.