최신 생명공학의 이해

목차 (Table of Contents)

• 목차
• 저자 소개 = ⅴ
• 저자 서문 = ⅵ
• 역자 소개 = ⅷ
• 역서 서문 = ⅸ
• 1 생명공학 시대와 이를 이끄는 전문인력 = 1
• 1.1. 생명공학의 정의 = 2
• 생명공학의 역사 = 2
• 생명공학: 다양한 과학 분야가 집적된 통합학문 = 5
• 현대 생명공학의 산물들 = 6
• 윤리와 생명공학 = 8
• 1.2. 생명공학의 다양한 분야 = 8
• 미생물 생명공학 = 8
• 농업 생명공학 = 9
• 동물 생명공학 = 10
• 법의학 생명공학 = 10
• 생물환경정화 = 11
• 수산 생명공학 = 12
• 의학 생명공학 = 12
• 관리 생명공학 = 13
• 생명공학이라는 "커다란 그림" = 13
• 1.3. 21세기의 생물학적 도전들 = 14
• 신기원의 생명공학 시대는 어떻게 전개될 것인가? = 14
• 인간유전체계획의 결과를 어떻게 활용할까? = 14
• 1.4. 생명공학을 이끄는 전문인력 = 17
• 생명공학사업 = 18
• 생명공학회사의 조직 및 연합 = 19
• 생명공학 분야에서 직종 = 19
• 생명공학분야에서 임금 = 23
• 생명공학산업체의 고용추세 = 23
• 질문 및 과제 = 24
• 참고문헌 및 더 읽을 거리 = 25
• 2 유전자와 유전체 = 27
• 2.1. 세포의 구조 = 28
• 원핵세포 = 28
• 진핵세포 = 29
• 2.2. 생명의 분자 = 31
• DNA가 유전물질이라는 증거 = 31
• DNA의 구조 = 33
• 유전자란 무엇인가? = 34
• 2.3. 염색체 구조, DNA 복제 및 유전체 = 35
• 염색체의 구조 = 35
• DNA 복제 = 35
• 유전체란 무엇인가? = 40
• 2.4. RNA와 단백질 합성 = 40
• 유전정보의 복제: 전사 = 41
• 암호의 번역: 단백질 합성 = 44
• 유전자 발현 조절의 기본적 특성 = 48
• 2.5. 돌연변이: 원인 및 결과 = 53
• 돌연변이의 종류 = 53
• 돌연변이는 유전되거나 후천적으로 발생될 수 있다 = 54
• 돌연변이들은 유전체상에 발생하는 변이의 기초이고 유전적 질병을 야기한다 = 55
• 질문 및 과제 = 57
• 참고문헌 및 더 읽을 거리 = 58
• 3 재조합 DNA 기술과 유전체학 = 59
• 3.1. 재조합 DNA 기술과 DNA 클로닝 = 60
• 제한효소의 플라스마트 DNA 벡터 = 60
• 세균세포의 형질전환과 재조합 세균의 항생제 선택성 = 65
• 인간 유전자 클로닝 소개 = 66
• 3.2. 무엇이 좋은 벡터를 만들 수 있는가? = 67
• DNA 클로닝 벡터의 실용적인 특징 = 67
• 벡터의 유형 = 69
• 3.3. 관심있는 유전자를 어떻게 확인하고 클로닝할 것인가? = 71
• DNA 유전자 은행 생성: 클로닝된 유전자들의 집단 구축 = 71
• 중합효소연쇄반응 = 75
• 3.4. 당신은 클로닝된 유전자로 무엇을 할 수 있는가? 재조합 DNA 기술의 응용 = 76
• 겔 전기영동과 제한효소를 이용한 유전자구조 지도 작성 = 76
• DNA 염기서열 해석 = 81
• 염색체 위치와 유전자 복제 수 = 83
• 유전자 발현 연구 = 85
• 노던 블롯 분석 = 85
• 3.5. 유전체학과 생물정보학: 생명공학에서 인기 있는 새로운 분야 = 90
• 생물정보학: 컴퓨터 기술과 분사생물학의 합류 = 91
• 활동하고 있는 생물정보학의 예들 = 92
• 대규모의 유전체 클로닝 노력: 인간 유전체계획 = 93
• 우리가 인간 유전체로부터 배워왔던 것이 무엇인가? = 94
• 인간유전체계획은 "체학(Omics)"혁명을 시작하게 했다 = 95
• 비교 유전체학 = 96
• 석기 유전체학 = 98
• 질문 및 과제 = 99
• 참고문헌 및 더 읽을 거리 = 100
• 4 단백질 제품 = 101
• 4.1. 생물공학 산물로서 단백질에 대한 소개 = 102
• 4.2. 생물공학 제품으로서 단백질 = 103
• 생물공학 제제(Biotech Drug) 만들기 = 103
• 의학적 이용(Medical Application) = 104
• 가공식품(Food Processing) = 104
• 직물과 가죽 상품(Textiles and Leather Goods) = 105
• 세제(Detergents, 계면활성제) = 105
• 종이 제조 및 재생(Paper Manufacuring and Recycling) = 105
• 접착제: 자연 접착제(Adresoves Natural Glues) = 105
• 생물적 환경 정화: 단백질로 오염 처리(Bioremediation: Treating Pollution with Proteins)= 106
• 4.3. 단백질 구조 = 106
• 구조 배열 = 106
• 단백질의 접힘 = 107
• 당화(Glycosylation) = 108
• 단백질 공학 = 108
• 4.4. 단백질 생산 = 109
• 단백질 발현: 단백질 가공의 첫 번째 단계 = 109
• 4.5. 단백질 정제 방법 = 112
• 정제를 위한 추출물의 준비 = 112
• 용액에서 단백질 안정 = 113
• 추출물에 있는 성분 분리 = 113
• 4.6. 검증 = 117
• 4.7. 단백질 보존 = 118
• 4.8. 단백질의 대량정제 = 119
• 4.9. 정제 후 분석 방법 = 119
• 단백질 서열 분석 = 119
• 엑스레이 결정학 = 120
• 4.10. 단백질체학 = 120
• 질문 및 과제 = 121
• 참고문헌 및 더 읽을 거리 = 121
• 5 미생물 생명공학 = 123
• 5.1. 미생물의 구조 = 124
• 효모 또한 중요한 미생물이다 = 125
• 5.2. 도구로서의 미생물 = 126
• 미생물 효소 = 126
• 세균의 형질전환 = 127
• 전기천공법 = 128
• 클로닝과 발현기술 = 129
• 5.3. 다양한 일상적인 응용법에 미생물의 이용 = 132
• 식품 생산품 = 133
• 치료 단백질 = 135
• 다른 미생물을 퇴치하기 위한 미생물의 사용 = 136
• 재조합 미생물 분야의 응용 = 139
• 5.4. 백신 = 140
• 항체에 대한 입문서 = 141
• 백신은 어떻게 만들어지는가? = 142
• 백신을 위한 세균과 바이러스 표적물들 = 144
• 5.5. 미생물 유전체 = 146
• 왜 미생물 유전체의 염기서열을 결정하는가? = 146
• 미생물 유전체 염기서열 결정 전략 = 147
• 최근까지 염기서열이 결정된 선택된 유전체들 = 148
• 마법사 Ⅱ: 미생물 유전체의 염기서열을 결정하기 위한 지구횡단 = 149
• 바이러스 유전체학 = 150
• 인공바이러스를 만들기 위한 유전체 조합하기 = 150
• 5.6. 미생물 진단법 = 150
• 세균 감지 방법 = 150
• 질병유발 미생물의 추적 = 150
• 전염병 추적을 위한 마이크로어레이 = 152
• 5.7. 생물학적 테러와의 전쟁 = 152
• 생물무기로서의 미생물 = 153
• 생물테러의 목표 = 155
• 생물무기에 대항하기 위한 생명공학의 사용 = 155
• 질문 및 과제 = 158
• 참고문헌 및 더 읽을 거리 = 159
• 6 식물 생명공학 = 161
• 6.1. 농업: 차세대 혁명 = 162
• 6.2. 식물 유전자 전이에 사용되는 방법들 = 163
• 고전 육종 방법과 교잡 = 163
• 복제: 하나의 세포를 사용하여 식물을 키우는 것 = 163
• 원형질체 융합 = 163
• 잎 절편 기술 = 163
• 유전자총 = 164
• 엽록체 공학 = 165
• 안티센스 기술 = 165
• 6.3. 포장에서의 실질적인 적용 = 167
• 식물용 백신 = 167
• 유전자 살충제: 안전성이 증가된 대안? = 168
• 안전한 저장 = 169
• 제초제 저항성 = 169
• 더 강한 섬유 = 169
• 증가된 영양분 = 169
• 미래: 약품에서 연료까지 = 170
• 대사공학 = 172
• 6.4. 건강과 환경 문제 = 173
• 인류 건강에 관한 문제 = 173
• 환경 문제 = 174
• 규제안들 = 174
• 질문 및 과제 = 176
• 참고문헌 및 더 읽을 거리 = 176
• 7 동물 생명공학 = 177
• 7.1. 동물 생명공학의 소개 = 178
• 7.2. 연구 분야에서의 동물 = 178
• 동물모델 = 178
• 동물모델의 대안들 = 180
• 동물연구의 규제 = 181
• 임상실험으로서의 수의학 = 182
• 말라리아를 예방하기 위한 생물공학 모기 = 183
• 7.3. 클론 = 183
• 돌리(Dolly)의 탄생: 클로닝의 발전 = 183
• 클로닝의 한계 = 184
• 클로닝의 미래 = 185
• 7.4. 유전자이식동물 = 186
• 유전자이식기술 = 187
• 유전자이식 방법을 이용한 농산물의 향상 = 187
• 생물반응기(Bioreactor)로서의 유전자이식동물 = 189
• 유전자이식의 특별한 응용: 녹아웃 = 191
• 7.5. 동물에서 인간 항체 생산 = 192
• 단클론항체(Monoclonal Antibody) = 194
• 항체공장으로서 달걀 = 195
• 질문 및 과제 = 195
• 참고문헌 및 더 읽을 거리 = 195
• 8 DNA 핑거프린팅과 범죄과학수사 분석법 = 197
• 8.1. DNA 핑거프린팅과 범죄과학수사 개론 = 198
• 8.2. DNA 지문은 무엇인가? = 198
• DNA 검사는 어떻게 수행되는가? = 198
• 8.3. DNA 핑거프린팅의 준비 = 200
• 표본 수집 = 200
• 분석을 위한 DNA 추출 = 200
• 제한단편 길이 다형성(RFLP) 분석 = 200
• 서던 블롯 기술 = 200
• 종합연쇄반응(PCR)과 DNA 증폭 = 203
• 도트 블롯 혹은 슬롯 블롯 분석 = 203
• 단연쇄반복(STR) 분석 = 204
• 8.4. DNA 사용법 = 204
• 나보로우 마을 살인사건(The Narborough Village Murders) = 204
• 포레스트 힐 강간범(Forest Hill Rapist) = 206
• 테러리즘과 자연 재해들이 신기술 개발에 미치는 영향 = 206
• 8.5. DNA와 증거의 법칙 = 208
• DNA 핑거프린팅과 심슨과 골드맨 살인자들 = 208
• 사람의 실수와 오염의 원천 = 208
• DNA와 배심원단 = 209
• 8.6. 가족관계와 DNA 프로파일 = 209
• 미토콘드리아의 DNA 분석 = 210
• Y 염색체 분석 = 211
• 8.7. 비인간 DNA의 분석 = 212
• 사기행가과 싸우기 위한 DNA 꼬리표 = 213
• 질문 및 과제 = 214
• 참고문헌 및 더 읽을 거리 = 214
• 9 생물환경정화 = 215
• 9.1. 생물환경정화란 무엇인가? = 216
• 왜 생물환경정화가 중요한가? = 216
• 9.2. 생물환경정화의 기초 = 217
• 정화될 대상은 무엇인가? = 217
• 환경 속의 화학약품 = 218
• 정화 기작의 기본원리 = 218
• 선수들: 물질대사를 하는 미생물들 = 220
• 생물환경정화를 위한 유전체학 프로그램 = 221
• 9.3. 정화현장과 전략 = 223
• 토양정화 = 224
• 수질정화 = 225
• 폐기물의 에너지화 = 227
• 9.4. 환경정화를 위한 유전자변형균주의 적용 = 229
• 석유 먹는 세균 = 229
• 중금속 정화를 위한 대장균의 유전자 조작 = 229
• 생물감지기 = 230
• 유전자변형식물과 식물환경복원 = 231
• 9.5. 환경재앙: 생물환경정화의 사례연구 = 232
• 제트연료와 남부캐롤라이나의 Hanahan = 232
• 엑손발데즈 기름유출 = 232
• 쿠웨이트의 유전 = 233
• 9.6. 생물환경정화의 미래전략과 도전 = 234
• 가치 있는 금속의 재활용 = 234
• 방사성폐기물의 생물환경정화 = 234
• 질문 및 과제 = 236
• 참고문헌 및 더 읽을 거리 = 237
• 10 해양 생명공학 = 239
• 10.1. 해양 생명공학의 소개 = 240
• 10.2. 양식업: 생명공학을 통한 세계 식량 공급의 증가 = 240
• 양식업의 경제력 = 240
• 물고기 양식 관행 = 243
• 수산양식을 위한 유익한 어족 = 245
• 발전하는 해산물의 질과 안전성 = 246
• 수산양식업의 한계와 방책 = 247
• 미래의 수산양식업 = 248
• 10.3. 해양생물의 분자유전학 = 250
• 새로운 유전자의 발견과 복제 = 250
• 어류와 패류의 유전자 조작 = 254
• 10.4. 해양 생명공학의 의학적 용도 = 258
• 바다로부터의 약품과 약 = 258
• 건강관리와 인간의 질병 = 261
• 10.5. 비의료 제품들 = 262
• 다양한 제품들 = 262
• 바이오매스와 바이오프로세스 = 262
• 10.6. 해양 생명공학의 환경 응용법 = 263
• 오염방지물질 = 263
• 바이오센서 = 264
• 환경의 치료 = 265
• 질문 및 과제 = 266
• 참고문헌 및 더 읽을 거리 = 267
• 11 의학 생명공학 = 269
• 11.1. 분자생물학의 능력: 인간 질병을 찾아내고 진단할 수 있다 = 270
• 인간 질병의 모델들 = 270
• 질병 탐지에 쓰이는 바이오마커 = 272
• 유전병의 탐지 = 272
• 11.2. 의약품과 생명공학의 이용 = 278
• 새로운 약품과 약물을 찾아내기 = 278
• 인공혈액 = 282
• 백신과 치료항체(Therapeutic Antibody) = 283
• 11.3. 유전자 치료 = 284
• 유전자 치료는 어떻게 이루어지는가? = 285
• 유전병의 치료: 유전자 치료법의 목표물 = 288
• 유전자 치료법이 직면한 도전 = 291
• 11.4. 재생의학의 잠재력 = 292
• 세포와 조직 이식 = 292
• 조직공학 = 295
• 줄기세포 기술 = 297
• 클로닝 = 303
• 미국에서 배아줄기세포와 치료적 클로닝에 대한 규제 = 307
• 11.5. 인간유전체계획은 모든 인간 염색체에 존재하는 질병 유전자들을 밝혀낸다 = 308
• 인간 유전체라는 퍼즐의 조각 맞추기 = 308
• 질문 및 과제 = 313
• 참고문헌 및 더 읽을 거리 = 313
• 12 생명공학 규제 = 315
• 12.1. 규제 체계 = 316
• 12.2. 미국 농무부 = 318
• 동식물 유해 검사위원회 = 318
• 승인 절차 = 318
• APHIS 감시 프로세스 = 318
• 통지 절차(Notification Process) = 319
• 12.3. 환경보호청 = 319
• 실험 수행 허가(Experimental Usse Permit, EUP) = 319
• 첫 번째 EUP = 320
• 규제완화(Deregulation)와 상업화(Commercialzation) = 320
• 12.4. 식품의약국 = 321
• 식품과 식품 첨가물 = 321
• 의약품 승인과정 = 321
• 우수 실험 시험 기준(GLP), 우수 임상시험 기준(GCP), 우수 제조 시험 기준(GMP) = 322
• 약물에 대한 임상실험(Phase Testing of Drugs) = 322
• 공공 안전에 대한 신속한 의약품 승인 = 323
• 12.5. 입법 및 규제: 정부의 역할 = 323
• 생명공학 상품의 표시 = 324
• Fluviron의 실패 = 326
• 12.6. 특허 개요 = 326
• 생명공학 산업에 있어서의 특허권의 가치 = 328
• DNA 서열 특허권 = 329
• 12.7. 세계시장에서의 생명공학 제품 = 330
• 질문 및 과제 = 332
• 참고문헌 및 더 읽을 거리 = 332
• 13 윤리학과 생명공학 = 333
• 13.1. 윤리학이란 무엇인가? = 334
• 의사결정의 방법 = 334
• 윤리적 연습 워밍업 = 335
• 13.2. 생명공학과 자연 = 336
• 세포 그리고 생산물 = 336
• 유전자변형 작물: 당신이 먹고 있는 것은 무엇입니까? = 337
• 축산 아니면 세공? = 339
• 인간과 관련한 질문 = 341
• 인간이 되는 것은 무엇을 의미하는가? = 342
• 여분의 연구용 배아 vs 연구용 배아 만들기 = 344
• 복제 = 344
• 환자의 권리와 생물학적 재료 = 346
• 유출에 대한 규제 = 346
• 당신의 유전자, 그리고 당신 자신 = 346
• 인간에 가까운가 아니면 인간이라 하기에는 부족한가? = 347
• 13.3. 경제학, 과학의 역할과 의사소통 = 348
• 질문 및 과제 = 350
• 참고문헌 및 더 읽을 거리 = 351
• 부록 1: 해답 = A-1
• 부록 2: 단백질의 20개 아미노산 = A-9
• 용어해설 = G-1
• 찾아보기 = I-1