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바이러스 복제 및 합성: 미래의 유행병을 예방하는 더 빠른 방법

과학자들은 바이러스가 어떻게 퍼지고 어떻게 멈출 수 있는지 더 잘 이해하기 위해 실험실에서 바이러스의 DNA를 복제하고 있습니다.

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퀀텀런 예측
2022 년 9 월 29 일

인사이트 요약

바이러스성 질병은 신속한 식별과 백신 개발을 위해 바이러스 복제의 발전을 가져왔습니다. 최근 연구에는 SARS-CoV-2 복제를 위해 효모를 사용하는 것과 같은 혁신적인 방법이 포함되어 있지만 안전성과 생물학적 전쟁에 대한 우려는 여전히 남아 있습니다. 이러한 발전은 또한 맞춤형 의학, 농업 및 교육 분야의 발전을 촉진하여 더 잘 준비된 의료 및 생명공학 부문으로 미래를 형성할 수 있습니다.

바이러스 컨텍스트 복제 및 합성

바이러스성 질병은 지속적으로 인간을 위협해 왔습니다. 이러한 고병원성 감염은 역사를 통틀어 많은 고통을 초래했으며, 종종 전쟁 및 기타 세계 사건의 결과에서 중추적인 역할을 했습니다. 천연두, 홍역, HIV(인간 면역결핍 바이러스), SARS-CoV(심각한 급성 호흡기 증후군 코로나바이러스), 1918년 인플루엔자 바이러스 등과 같은 바이러스 발병에 대한 설명은 이러한 질병의 파괴적인 영향을 기록합니다. 이러한 바이러스 발생으로 인해 전 세계 과학자들은 바이러스를 복제 및 합성하여 신속하게 식별하고 효과적인 백신과 해독제를 생산하게 되었습니다.

19년 COVID-2020 전염병이 발생했을 때 글로벌 연구자들은 복제를 사용하여 바이러스의 유전 구성을 연구했습니다. 과학자들은 DNA 조각을 꿰매어 바이러스 게놈을 복제하고 박테리아에 도입할 수 있습니다. 그러나 이 방법이 모든 바이러스, 특히 코로나바이러스에 이상적이지는 않습니다. 코로나바이러스는 게놈이 크기 때문에 박테리아가 효과적으로 복제하기 어렵습니다. 또한 게놈의 일부는 불안정하거나 박테리아에 독성이 있을 수 있지만 그 이유는 아직 완전히 이해되지 않았습니다.

대조적으로, 복제 및 합성 바이러스는 생물학적 전쟁(BW) 노력을 발전시키고 있습니다. 생물학 전쟁은 적은 양으로 국가 경제를 파괴하는 동시에 적을 죽이거나 무력화하거나 겁에 질리게 하는 미생물이나 독극물을 방출합니다. 이 미생물은 소량으로도 많은 사상자를 낼 수 있기 때문에 대량 살상 무기로 분류됩니다.

파괴적 영향

2020년, 코로나19에 대한 백신이나 치료법을 개발하기 위한 경쟁에서 스위스 베른 대학교의 과학자들은 특이한 도구인 효모에 눈을 돌렸습니다. 다른 바이러스와 달리 SARS-CoV-2는 실험실의 인간 세포에서 성장할 수 없기 때문에 연구하기가 어렵습니다. 그러나 연구팀은 효모 세포를 사용하여 바이러스를 복제하고 합성하는 빠르고 효율적인 방법을 개발했습니다.

과학 저널 네이처(Nature)에 발표된 논문에 설명된 이 과정은 짧은 DNA 조각을 효모 세포의 전체 염색체로 융합시키기 위해 변형 관련 재조합(TAR)을 사용했습니다. 이 기술을 통해 과학자들은 바이러스 게놈을 빠르고 쉽게 복제할 수 있었습니다. 이 방법은 형광 리포터 단백질을 암호화하는 바이러스 버전을 복제하는 데 사용되어 과학자들이 바이러스를 차단할 수 있는 잠재적인 약물을 선별할 수 있게 해줍니다.

이 발견은 전통적인 복제 방법에 비해 많은 이점을 제공하지만 위험도 있습니다. 효모의 복제 바이러스는 인간의 효모 감염을 퍼뜨릴 수 있으며 조작된 바이러스가 실험실에서 빠져나갈 위험이 있습니다. 그럼에도 불구하고 과학자들은 복제 과정이 바이러스를 빠르게 복제하고 효과적인 치료법이나 백신을 개발하기 위한 강력한 도구를 제공한다고 믿습니다. 또한 연구자들은 MERS(중동호흡기증후군) 및 Zika를 포함한 다른 바이러스를 복제하기 위해 TAR의 구현을 조사하고 있습니다.

바이러스 복제 및 합성의 의미

바이러스 복제 및 합성의 광범위한 의미는 다음과 같습니다.

정부가 잠재적인 전염병이나 전염병에 대비할 수 있도록 새로운 바이러스에 대한 연구를 계속합니다.
바이오제약은 바이러스성 질병에 대한 신속 추적 약물 개발 및 생산.
생물무기 식별을 위한 바이러스 복제 사용 증가. 그러나 일부 조직에서는 더 나은 화학적 및 생물학적 독극물을 개발하기 위해 동일한 작업을 수행할 수 있습니다.
정부는 공공 자금 지원을 받는 바이러스 연구와 실험실에서 수행되는 복제에 대해 투명해야 한다는 압력을 점점 더 받고 있습니다. 여기에는 이러한 바이러스가 탈출할 경우에 대한 비상 계획이 포함됩니다.
바이러스 복제 연구에 대한 더 큰 공공 및 민간 투자. 이러한 프로젝트는 해당 부문의 고용 증가로 이어질 수 있습니다.
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