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책소개아마존 과학 베스트셀러. 21세기의 인류는 스스로의 한계를 넘어서려 하고 있다. 그것은 때로는 흥분을, 때로는 두려움을 불러일으킨다. 이 책은 그러한 미래 담론의 핵심 기술인 ‘크리스퍼 유전자가위’에 대해 다룬다. 미래 전략을 고민하는 사람이라면 놓칠 수 없는 도서다.

유전자가위란 타깃 유전자만을 정밀하게 조준해서 편집할 수 있는 최첨단 기술로서, 인류가 직면한 거대한 문제를 획기적으로 해결할 것으로 기대된다. 특히 저자인 제니퍼 다우드나는 해당 기술을 최초로 개발한 당사자로서, 이 책을 통해 유전자가위의 연구 개발 과정과 그 원리를 상세하고 명쾌하게 밝힌다. 크리스퍼에 대한 가장 적확한 교양과학 지식을 이 책에서 얻을 수 있다.

주목할 만한 점은 저자가 크리스퍼의 ‘실제 적용’에 대해 심도 깊게 논의한다는 것이다. 저자가 개발한 유전자가위는 활용도가 높고 가격이 값싸, 의학과 농축산업 분야의 비약적인 발전은 물론 산업적인 잠재력이 무궁무진하다. 아울러 그만큼 무분별한 사용의 위험성도 있어 윤리적인 도전도 만만치 않다. 저자는 이러한 양면성을 포괄적으로 검토하며 유전자가위에 대한 사회적, 윤리적 논의를 강력하게 촉구한다.
목차
추천사│크리스퍼 혁명이 시작되다_김진수 서울대 교수
프롤로그│파도

제1부 도구
1장│치료를 위한 탐색
2장│새로운 방어법
3장│암호를 해독하다
4장│명령과 통제

제2부 과업
5장│크리스퍼 동물원
6장│환자를 치료하기 위해
7장│추측하기
8장│우리 앞에 놓여 있는 것

에필로그│시작
최근 나는 유전자 편집의 잠재력과 전망에 관해 놀라운 이야기를 들었다.
P. 88
크리스퍼는 또 다른 항바이러스 방어 기전일까? 세균과 박테리오파지 사이의 무기경쟁에 관해 읽으면 읽을수록, 또 다른 무기 체계가 발견되기만을 기다리고 있다는 가능성을 발견했다. 나는 더욱더 흥분을 감출 수 없었다. 크리스퍼 연관 유전자 또는 캐스(cas) 유전자에 관해 아는 것이 거의 없었기에, 놀라운 가능성이 가득해 보였다.
P. 99
이 분야의 연구 속도와 정확성은 숨 막힐 정도였다. 내가 크리스퍼를 알게 된 지 불과 몇 년 안에 이 분야는 흥미롭지만 결론은 없는 느슨한 논문들의 집합체에서 미생물의 적응성 면역 체계의 내적 작업에 관한 개괄적이며 통합된 이론으로 발전했다. 이제야 탐색이 시작된 크리스퍼는, 우리가 단순한 단세포 생물에 기대하고 상상했던 것보다 훨씬 복잡하다. (…) 하지만 이 세균 방어 체계가 인간에게 어떤 영향을 미칠지는 아직 아무도 몰랐다. 접기
P. 131
우리가 해냈다. 짧은 시간에 우리는 세균 바이러스 게놈뿐만 아니라 어떤 게놈이든 편집할 수 있는 새로운 기술을 정립해서 성능을 입증했다. 징크 핑거 뉴클레이즈와 탈렌 단백질을 대상으로 한 연구에 기초한 결과다. 세균의 다섯 번째 무기 체계로 우리는 생명의 암호를 교정할 수 있는 도구를 만들어냈다. 바이러스 DNA를 찾아 파괴하도록 전사(戰士) 단백질을 프로그래밍할 방법을 만든 세균은 얼마나 놀라운 생명체인가! 다른 목적으로 만들어진 자산을 전혀 다른 목적으로 사용하도록 개조하다니, 이 얼마나 큰 행운이 따라준 기적 같은 일인가. 접기
P. 132
“우리는 유전자 표적화와 유전자 편집에 큰 잠재력을 가진, RNA로 프로그래밍한 캐스9이라는 대안을 제시한다.” 2012년 6월 8일 맑은 금요일 오후, 나는 ‘확인’ 버튼을 눌러서 사이언스에 정식으로 논문을 제출했다. 20일 후인 6월 28일에 이 논문은 발표될 테고, 그러면 나도 과학계 동료들도 생물학계도 돌이킬 수 없을 것이다. 접기
P. 136
전 세계 수많은 과학자는 우리가 발표한 크리스퍼-캐스9의 생화학적 특성을 빠르게 탐색했다. 이미 그들은 이 신지식을 이용해서 인간뿐만 아니라 헤아릴 수 없을 만큼 많은 생물의 DNA를 조작하는 중이었다. 학계와 의사들은 크리스퍼를 빠르고 간편하며 정확하게 유전자 암호의 결함을 교정하는 유전자 변형 분야의 성배로 묘사했다. 눈 깜짝할 새에 나는 세균과 크리스퍼-캐스 생물학 분야에서 인간생물학과 의학의 세계로 건너갔다. 접기
P. 166~167
크리스퍼가 생명공학 기술 무대에서 그토록 강력한 힘과 활력을 가지고 폭발한 진짜 이유는 저렴한 비용과 쉬운 사용법 덕분이다. 모든 과학자가 크리스퍼를 이용해서 유전자 편집을 할 수 있게 되었다. 이전의 징크 핑거 뉴클레이즈나 탈렌 같은 기술은 설계하기도 어렵고 엄청나게 비쌌다. 하지만 크리스퍼를 이용하면 과학자는 손쉽게 자신이 연구하는 유전자를 표적화하도록 설계하고, 필요한 캐스9과 가이드 RNA를 준비하여 표준 실험 기술로 직접 실험할 수 있다. 이 모든 작업은 시간이 오래 걸리지 않으며, 외부 전문가의 도움도 필요 없다. 실험을 시작할 때 필요한 것은 그저 기본 크리스퍼를 포함한 인공 염색체, 즉 플라스미드뿐이다. 접기
P. 14
특정한 특성을 지정하는 유전자 암호가 알려지면 과학자들은 크리스퍼를 이용해서 사실상 어떤 식물이나 동물이든 연관 유전자를 게놈에 삽입하거나 편집하거나 삭제할 수 있다. 이 과정은 현존하는 그 어떤 유전자 조작 기술보다 단순하며 효과적이다. 하룻밤 사이에 우리는 유전자 공학과 생물 지배력의 새로운 시대, 온전히 인간의 집단 상상력으로만 가능성이 재단되는 혁명의 시대를 마주하게 되었다. 접기 - 로렌초의시종
P. 40
인간 게놈은 DNA 염기쌍이 약 32억 개 있으며, 이 안에 단백질을 암호화한 유전자가 대략 2만 1,000개 있다. 흥미롭게도 게놈 크기로는 생물체의 복잡성을 정확하게 예측할 수 없다. 인간 게놈은 쥐나 개구리 게놈과 길이가 거의 비슷하지만 도롱뇽 게놈보다는 10배나 짧고, 특정 식물 게놈과 비교하면 100배나 짧다. - 로렌초의시종
P. 50.51
유전자 치료는 그 본질 탓에 유전자가 삭제되거나 결함이 있는 질병이 아니라면 대다수 유전 질병에는 그다지 효과적이지 않다. 세포에 새 유전자를 삽입하는 것만으로는 이런 질병을 치료할 수 없다. 헌팅턴병을 예로 들어보면, 돌연변이를 일으킨 유전자가 생산하는 비정상적인 단백질이 건강한 유전자가 만드는 정상 단백질의 효과를 압도해버린다. 돌연변이 유전자가 정상 유전자보다 우세하므로, 바이러스 벡터로 정상 유전자 하나 더 집어넣는 식의 단순한 유전자 치료로는 헌팅턴병이나 다른 우성 유전병에 효과가 없다.
이렇게 치료하기 힘든 유전 질병의 경우, 의사에게 필요한 것은 문제가 있는 유전자를 대체하는 작업이 아니라 결함 자체를 고치는 방법이다. 문제를 일으키는 결함 있는 유전자 암호를 수정할 수 있다면, 새 유전자가 엉뚱한 곳에 삽입되는 문제를 걱정할 필요 없이 열성 유전 질병과 우성 유전 질병을 가리지 않고 똑같이 치료할 수 있다. 접기 - 로렌초의시종
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추천글
“이 책은 과학 연구에서 호기심과 끈기가 얼마나 중요한지를 보여주는 강렬한 증거이며, 생명의 암호를 교정할 수 있는 위대한 발견을 한 저명한 생물학자가 전하는 시급한 청원이다. 미래가 인간의 손에 쥐어진 유례없는 상황에서, 이 책은 다른 데서는 찾을 수 없을, 우리에게 주어진 역할을 설명해준다.” - 조지 루카스 (영화감독)
“유전자 편집 기술은 우리 시대의 가장 중요한 진보이며, 인간의 도덕성에 도전하는 한편 놀라운 기회를 동시에 만들어낼 것이다. 《이중나선》의 전통을 이어받아 한 분야의 개척자가 직접 흥미로운 협력과 돌파구를 찾는 경쟁을 묘사하며 우리의 미래를 예고한다.” - 월터 아이작슨 (베스트셀러 작가, 《스티스 잡스》 저자)
“이 책은 과학계의 가장 선구적인 여성 중 한 사람이 쓴 책으로 흥미진진하면서도 무시무시하다. 제니퍼 다우드나와 공저자인 샘 스턴버그는 유전자 편집의 놀라운 가능성을 수용하는 순간 유전자 편집이 일으킬 수 있는 위험도 직면하라고 우리에게 요구한다. 이 책은 우리 미래의 지침서다.” - 아리아나 허핑턴 (베스트셀러 작가, 허핑턴포스트 발행인)
“절박하고, 눈길을 사로잡으며, 엄청나게 매력적이다. 이 책은 과거, 현재, 미래로 이어지는 한 생물학자의 가장 중대한 발견을 향한 여정이다. 심오한 역사적 관점과 개인의 서사, 과학적 데이터를 결합해서, 다우드나와 스턴버그는 날카로울 정도로 솔직하고 선명하게 크리스퍼와 ‘유전자 편집’에 관한 생생한 이야기를 전한다. 이 책은 곧바로 고전의 반열에 오를 것이다. 인간이라는 생물의 미래를 알고 싶다면 모두가 읽고 그 영향력을 이해해야 한다.” - 싯다르타 무케르지 (퓰리처상 수상 작가, 《유전자의 내밀한 역사》 저자)
“제니퍼 다우드나는 기초과학인 크리스퍼와 농업과 의학의 다양한 응용 분야 사이에 다리를 놓은 진정한 개척자다. 샘 스턴버그와 함께 다우드나는 전문가와 문외한 모두에게 순수한 즐거움을 주는 아름다운 책을 빚어냈다. 이제 우리 세계를 바꿀 혁명에 관해 알아야 할 때다.” - 조지 처치 (하버드 의과대학 유전학 교수)
제니퍼 다우드나 (Jennifer A. Doudna) (지은이)
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1964년생으로 이른바 ‘유전자가위 혁명’을 선도하고 있는 미국의 생물화학자다. 캘리포니아대학교 버클리캠퍼스 화학 및 분자세포생물학과에서 교수로 재직하고 있으며, 하워드휴즈의학연구소 연구원, 로런스버클리국립연구소 연구원으로 있다. 그녀가 개발한 혁신적인 게놈 편집 기술은 생물학의 역사에서 가장 중요한 발견 중의 하나로 여겨진다. 크리스퍼-캐스9 기술은 이전의 유전자 기술과는 달리, 목표한 유전자만을 정밀하게 조준해서 편집할 수 있으며 비용이 놀랄 만큼 저렴하다. 이 기술은 HIV와 암 등의 질병 치료와 글로벌 식량 부족 문제 해결에 획기적인 기여를 할 것으로 기대된다. 다우드나는 이런 업적으로 수많은 영예로운 상을 휩쓸었으며, 2015년 〈타임〉 지의 ‘가장 영향력 있는 인물 100인’에 선정되기도 했다. 한편 그녀는 무분별한 크리스퍼 사용의 위험성을 지적하며 ‘국제 인간 유전자편집 회의’를 이끄는 등 기술의 활용 범위에 대한 사회적·윤리적 논의를 강력하게 촉구하고 있다. 2020년 노벨화학상을 수상했다.