생명공학의 역사
사람들은 최초의 농업 공동체를 시작으로 약 10,000년 동안 삶의 질을 향상하기 위해 생물학적 과정을 이용해왔다. 약 6,000년 전, 인간은 빵, 알코올음료, 치즈를 만들고 유제품을 보존하기 위해 미생물의 생물학적 과정을 이용하기 시작했다. 그러나 그러한 과정은 1960년대와 70년대에 등장하기 시작한 분자 및 세포 기술에 처음으로 널리 적용되는 용어인 생명공학이 오늘날 의미하는 바는 아니다. 로버트 A가 1976년에 설립한 제약 회사인 제네텍을 중심으로 1970년대 중후반에 신생 "바이오텍" 산업이 통합되기 시작했다. 스완슨과 허버트 W. 보이어, 폴 버그, 스탠리 N이 개척한 재조합 DNA 기술 상용화를 위한 보이어 Genentech, Amgen, Biogen, Cetus 및 Genex와 같은 초기 회사들은 주로 의료 및 환경 용도를 위해 유전적으로 조작된 물질을 제조하는 것으로 시작했습니다.
10년 이상 동안 생명공학 산업은 재조합 DNA 기술, 즉 유전자 공학에 의해 지배되었다. 이 기술은 유용한 단백질(종종 인간 단백질)을 위한 유전자를 효모, 박테리아, 배양 중인 포유류 세포와 같은 생산 세포에 접합한 후 단백질을 대량 생산하기 시작하는 것으로 구성된다. 생산 세포에 유전자를 결합하는 과정에서 새로운 유기체가 만들어진다. 처음에, 생명공학 투자자들과 연구원들은 법원이 유기체에 대한 특허를 취득하는 것을 허락할지 여부에 대해 불확실했다. 결국, 자연에서 우연히 발견되고 확인된 새로운 유기체에 대한 특허는 허용되지 않았다. 그러나 1980년 미국 연방대법원은 다이아몬드 대 차크라바티의 사건에서 "살아있는 인간이 만든 미생물은 특허를 받을 수 있는 주제"라고 판결함으로써 이 문제를 해결했다. 이 결정은 새로운 생명공학 회사들의 물결을 일으켰고 유아 산업의 첫 투자 붐을 일으켰다. 1982년 재조합 인슐린은 미국 식품의약국(FDA)의 승인을 얻어 유전자 공학을 통해 만들어진 최초의 제품이 되었다. 이후 성장호르몬의 재조합 버전, 응고인자, 적혈구와 백혈구 생성을 자극하는 단백질, 인터페론, 응고 분해제 등 수십 가지의 유전공학 단백질 약제가 전 세계적으로 상용화됐다.
접근 방식 및 도구
초기 몇 년 동안, 생명공학의 주요 성과는 플라스마, 동물 장기, 그리고 인간의 시체 같은 전통적인 공급원에서 파생될 수 있는 것보다 더 많은 양으로 자연적으로 발생하는 치료 분자를 생산할 수 있는 능력이었다. 재조합 단백질은 또한 병원균에 오염되거나 알레르기 반응을 일으킬 가능성이 적다. 오늘날 생명공학 연구자들은 질병의 근본 분자적 원인을 발견하고 그 수준에서 정확하게 개입하려고 한다. 때때로 이것은 1세대 바이오 의약품에서처럼 신체의 공급을 증가시키거나 유전적 결함을 보완하는 치료용 단백질을 생산하는 것을 의미한다. (유전자 치료, 즉 필요한 단백질을 환자의 몸이나 세포에 암호화하는 유전자 삽입) 생명공학 산업은 또한 질병의 진행을 막는 전통적인 의약품과 모노클로 널 항체의 개발로 연구를 확장했다. 모노클로 널 항체의 성공적인 생산은 20세기 마지막 분기 동안 출현한 생명공학 기술의 가장 중요한 기술 중 하나였다. 모노클로 널 항체의 특이성과 그 양에 대한 가용성은 생물학적으로 중요한 방대한 범위의 물질에 대한 민감한 측정을 고안하고 이전에 알려지지 않은 표식 분자를 표면에서 식별함으로써 세포들을 서로 구별하는 것을 가능하게 했다. 이러한 발전은 유전자(게노믹스), 그들이 암호화하는 단백질(프로테오믹스), 그리고 그들이 작용하는 더 큰 생물학적 경로에 대한 연구를 통해 가능해졌다.
생명공학의 응용
생명공학은 특히 의학과 농업에 많은 응용분야를 가지고 있다. 생물정보학(생물정보학)과 컴퓨터 기술을 융합하는 생물정보학(생물정보학)의 활용, 인체에 들어갈 수 있는 현미경 장비(나노기술)의 활용, 줄기세포 연구와 복제 기술을 활용해 사망하거나 결함이 있는 세포와 조직을 대체할 수 있는 재생의학(재생의학) 등이 대표적이다. 기업과 학술 연구소는 분자로 아래쪽으로 분석하고 분자생물학에서 화학 경로, 조직 및 기관으로 위쪽을 합성하기 위한 노력으로 이러한 상이한 기술을 통합한다. 의료에 사용되는 것 외에도, 바이오 기술은 화학반응(촉매)을 촉발하는 생물학적 효소의 발견과 생산을 통해 산업 과정을 정제하는 데 도움이 되는 것으로 입증되었다. 환경 정화를 위해, 오염 물질을 무해한 화학 물질로 소화한 다음 사용 가능한 "식품 수"를 먹은 후 죽는 효소와 함께 적용했다.
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