형광 단백질 형질전환 동물 이용성 형광 단백질을 생산하는 형질전환 동물의 가장 큰 이 용성은 살아있는 세포나 생체 내에서의 세포의 성장과 분화 양상을 실시간으로 분석이 가능하다는 것이다. 예를 들어, 신경세포에서 형광 단백질을 발현하는 형질 전환 실험동물을 생산하고 형광 단백질 형질전환 동물 의 신경세포를 관찰함으로써 뇌에서 신경세포가 성장, 분화 및 파괴되어가는 과정을 실험동물이 살아있는 상 태에서 추적할 수 있다. 이렇듯 뇌의 신경세포에서 형광 단백질을 발현하는 형질전환 모델 동물은 알츠하이머 병, 파킨스병의 발병 과정과 원인 규명 연구에 활용함 으로써 환자 치료를 위한 신약 개발 및 약효 검증이 가 능하게 된다. 따라서 특정 질환이나 세포 분화 연구를 형광 단백질 유전자란? 깊은 바다 속 해파리는 특유의 형광 빛을 나타내는데 이는 해파리 세포속의 형광 단백질이 빛을 받으면 연록 색의 빛을 발광하기 때문이다. 2008년, 시모무라 오사무 박사, 마틴 챌피 박사, 로저 첸 박사는 이러한 녹색 형광 단백질 (Green Fluorescent Protein, GFP)의 유전자 발견과 개발 공로를 인정받아 노벨 화학상을 수상하였 다. 해파리로부터 추출한 녹색 형광 단백질 유전자를 세포에 주입하면 형광단백질이 발현하고 특정 파장의 빛을 쪼여주면 세포가 녹색 빛을 띠게 된다(그림 2). 이러한 녹색 형광 단백질 유전자를 암세포를 포함한 특정 세포에 주입하면 형광 단백질이 세포에 생성되어 세포가 살아있는 상태에서 세포의 성장, 움직임 그리고 암세포가 퍼져가는 과정을 쉽게 눈으로 확인할 수 있 어 생명공학이나 의학 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 현재 형광 단백질은 지속적인 연구를 통해 녹색 뿐만 아니라 적색 (Red Fluorescent Protein, RFP), 노란색 (Yellow Fluorescent Protein, YFP) 등 매우 다양한 형광 빛을 띠는 유전자가 개발되어 매우 폭 넓 게 사용되고 있다(그림 2). 과학자들은 왜 형광빛이 나는 동물들을 개발할까? 형광 단백질 형질전환 동물로 알아보는 유전자변형동물 연구개발 서울대학교 농생명공학부 WCU 바이오모듈레이션전공 박태섭 책임연구원 KBCH 93 92 BioSafety vol.13 no.4 2013 알기쉬운 GMO 이야기 과학자들은 왜 형광빛이 나는 동물들을 개발할까? 그림 1. 형광 빛을 내는 해파리 그림 2. (A) 녹색 형광 단백질을 발현하는 세포 (B) 적색 형광 단백질을 발현하는 세포 그림 3. 형광 단백질을 통한 암세포 성장관찰
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