유전자 연구·기술 통해 식량난 해결·난치병 치료 등을 실현하는 학문 코끼리만한 돼지,인삼 성분이 들어있는 바나나,줄기에는 고추가 열리고 뿌리에는 마늘이 달린 일명 '마고추'….
생명공학은 이런 동 · 식물을 상상이 아닌 현실로 만드는 학문이다.
인류의 식량난을 해결할 수 있는 꿈의 기술을 다루는 것이다.
식량뿐 아니라 인간 세포 속 DNA가 저장하고 있는 정보를 해독해 난치병을 고치고 장수할 수 있게 만들기도 한다.
생명공학(Biotechnology)이란 용어는 1917년 헝가리의 공학자인 카를 이레키가 처음으로 사용했다.
그는 생명공학을 '살아있는 생명체의 도움을 얻어 원료 물질로부터 유용한 물질을 생산하는 모든 작업'이라고 정의했다.
생명공학은 이후 꾸준히 발전해 1953년엔 DNA의 이중나선구조가 규명됐고,1970년엔 인공유전자 합성에 최초로 성공했다.
1980~1990년대를 지나면서 DNA 조작기술이 보편화돼 상상의 세계에서나 있을 법한 생명체 조작이 가능해져 더욱 주목받고 있다.
특히 생명복제 기술로 인한 복제양 '돌리'의 탄생과 2000년대의 인간 게놈 프로젝트 완성 등은 인류 역사에 큰 획을 긋는 중요한 사건이었다.
⊙ 유전자를 자르고 붙이는 학문 생명공학의 핵심 연구대상은 유전자다.
유전자는 생명현상의 가장 중요한 성분인 단백질을 만드는 데 필요한 유전정보를 말한다.
모든 생명체를 구성하는 기본 단위는 세포이고,세포핵 속의 염색체 안에 유전정보의 기본 단위인 유전자가 들어 있다.
유전자가 자손에게 대대로 전해져 '콩 심은 데 콩 나고,팥 심은 데 팥 난다'같은 말이 생겨났다.
자식이 엄마도 닮고 아빠도 닮는 이유는 엄마와 아빠의 유전자를 반반씩 전해받기 때문이다.
유전자가 갖고 있는 정보를 원하는 대로 조작할 수 있다면 세포의 생산 특성을 바꿀 수 있다.
예를 들어 인간이 성장하는 데 필요한 물질인 인간 성장 호르몬은 인체 내에서만 만들어지므로 이것을 추출해 의약품으로 사용하기란 매우 힘들다.
하지만 유전자 조작 기술은 이런 의약품 생산을 쉽게 해준다.
인간 성장 호르몬을 만드는 정보를 갖고 있는 유전자를 박테리아에 주입하면 박테리아는 이 유전 정보가 자기 것인 줄 알고 성장 호르몬을 열심히 만든다.
즉 박테리아가 인간 성장 호르몬을 생산하는 공장 역할을 하는 것이다.
이런 일이 가능하려면 원하는 유전자를 잘라낼 수 있는 기술이 있어야 하고,이를 적당한 곳에 붙일 수 있는 기술이 필요하다.
다시 말해 원하는 유전자를 마음대로 자를 수 있는 가위와,자른 것을 붙일 수 있는 풀이 필요하다는 얘기다.
이때 가위 역할을 하는 효소를 제한효소,풀 역할을 하는 효소를 연결효소라고 한다. 생명공학은 이런 효소들을 활용해 유전자를 자르고 붙인다.