생명공학이 산업과 환경에 미치는 영향

생명공학이 산업과 환경에 미치는 영향

미생물, 세포, 효소와 같은 세포구성 요소

생명공학은 흔히들 의학과 농업에 관련된 것을 많이들 생각한다. 유전자 변형 작물인 옥수수나 페니실린 같은 것들이 그 예이다. 하지만 생명공학은 산업과 환경에도 많은 기여를 했다. 특히 산업의 경우 '산업 생명 공학'이라고 부르는데, 산업 발효를 포함한 산업 목적을 위한 생명 공학의 응용이라고 볼 수 있다. 미생물과 같은 세포 또는 효소와 같은 세포 구성 요소를 사용하여 화학물질, 식품 및 사료, 세제, 종이 및 펄프, 바이오 연료 및 섬유 같은 분야가 그 예시이다. 이런 예시들이 포함된 분야에서 산업적으로 유용한 제품을 생성하는 관행이 포함된다. 현재 수십년동안 상당한 진보가 이루어져 생성된 유전자 변형 유기체 응용 프로그램의 다양성과 산업 생명 공학의 경제적 실행 가능성을 향상 시킨다고 볼 수 있다. 재생 가능한 원료를 사용하여 다양한 화학 물질과 연료를 생산하면서 산업 생명 공학은 온실 가스 배출을 낮출 뿐만 아니라 석유 화학 기반 경제에서 벗어나는 방향으로 적극적으로 발전 중이라고 한다. 합성 생물학은 제조 부문에 대한 재정적 및 지속 가능한 기여로 인해 산업 생명 공학의 필수 초석 중 하나로 간주되고 있는데, 생명공학과 합성 생물학은 화석 기반이 아닌 바이오 기반 생산을 사용하고 있기 때문에 자연 친화적인 기능을 갖춘 비용 효율적인 제품을 생성하는데 중요한 역할을 하고 있다. 합성 생물학 엔지니어로 사용할 수 있는 모델 미생물 등과 같이 대장균에 의해서 게놈 편집등의 생산 바이오 기반 제품에 자신의 능력을 향상 시키는 도구인 바이오프로덕션 의약품의 바이오 연료라고 볼 수 있다. 예를 들어 보자면, E.콜라이 및 사카로 마이세스 세레비시아의 컨소시엄이 전구체 생산하는 산업 미생물로 사용 될 수 있는 화학 요법 에이전트 파클리탁센을 도포하여 대사 공학을 두 미생물의 장점을 활용하기 위해 공동 문화 접근 방식을 사용하는 것으로 이해할 수 있다. 산업 생명 공학에서 합성 생물학 응용의 또 다른 예는 섬유 제조에 사용되는 1,4-부탄디올로 알려진 화학 물질의 생산을 위한 크리스펄 및 그리스프리 시스템에 의한 대장균의 대사 경로를 재설계하는 것도 예로 들 수 있다. 1,4-부탄디올을 제조하기 위해서, 대사 조절 변경 대장균 유도 크리스펄 작성자는 돌변연이의 GLT를 하는 유전자가 녹아웃되는 것이다. 여기서 유전자 녹아웃이란 유전자 녹인의 반대말로 유전 중 하나에 기술 유기체의 유전자가 작동 불능이 된다. 그러나 유전자 녹아웃된 유전자 또는 유전자 녹아웃을 운반하는 유기체를 나타낼 수 있다. 녹아웃 유기체 또는 단순히 녹아웃은 일반적으로 유전자 손실의 영향을 조사하여 유전자 기능을 연구하는데 사용되고 있다. 연구자들은 녹아웃 유기체와 정상 개체 사이에서 추론을 이끌어 낸다고 한다. 또한, 생명공학은 환경에도 큰 기여를 했다. 생명공학이 어떻게 환경에 기여를 했을까? 의문이 들었지만 아래 이야기를 함께 살펴보자. 환경 생명공학에는 생물 여과 및 생분해와 같이 환경 폐기물을 줄이고 환경적으로 안전한 공정을 제공하는데 필수 적인 역할을 하는 다양한 분야가 포함된다고 알려져 있다. 환경이 모두 긍정적 악영향, 바이오에 의해 영향을 받을 수 있다. 발레로와 다른 사람들은 유익한 생명공학 예들 들어 생물학적 정화는 기름 유출이나 위험한 화학물질 누출을 정화하는 것같은 생명 공학 기업에서 비롯되는 역효과의 차이는 다음과 같다고 주장했다고 한다. 각각 적용되었을때의 의미로 볼 수 있다. 환경 폐기물을 청소하는 것은 환경 생명 공학을 적용한 예시로 볼 수 있다. 반면, 생물 다양성의 손실 또는 유해 미생물의 억제의 손실 생명 공학의 환경 영향의 예다. 이러한 글에는 2014년도에 르네, 엘돈이 게시한 "환경 모니터링 및 오염 감소의 생명공학"이라는 논문과 단소,도미니크,차우,제니퍼의 "플라스틱: 미생물 분해에 대한 환경 및 생명공학적 관점" 논문을 기점으로 작성된 이야기이다. 여기서 생물학적 정화라는 것은 어떤 것을 뜻할까? 생물학적 정화란 환경 조건을 변경하여 미생물의 성장을 자극하고 대상 오염 물질을 분해함으로써 물, 토양 및 지하 물질을 포함한 오염된 매체를 처리하는 데 사용되는 프로세스이다. 생물학적 정화가 흔히 볼 수 있는 사례는 기름 유출, 산성 관산 배수로 오염된 토양, 지하 파이프 누출 및 범죄 현장 청소이다. 이러한 독성 화합물은 미생물에 존재하는 효소에 의해 대사된다고 한다. 대부분의 생물정화 과정에는 환원된 오염물질의 산화를 촉진하기 위해서 전자 수용체가 추가되거나 산화된 오염물질을 줄이기 위해서 전자 공여체가 추가 되는 산화-환원 반응이 포함된다고 한다. 산화된 금속, 염소 처리된 용매, 폭발물 및 추진제와 같은 것들이 바로 그 예시라고 한다.