1장 생명공학의 시대와 전문인력 1 1.1 생명공학이란 무엇이며 당신에게 무엇을 의미하는가? 2 1.2 생명공학의 유형 10 1.3 새로운 생명공학 세기는 어떤 모습일까? 의학 생명공학의 예 17 1.4 생명공학 인력 20 질문 및 과제 27
2장 유전자와유전체 29 2.1 세포의 구조 30 2.2 생명의 분자 33 2.3 염색체 구조, DNA 복제 및 유전체 36 2.4 RNA와 단백질 합성 41 2.5 유전자 발현 조절의 기본적 특성 48 2.6 돌연변이: 원인 및 결과 54 2.7 후성유전체를 알아보자 57 2.8 원핵생물의 면역 반응 기작은 시험관 내 및 생체 내 유전자 편집을 위한 새로운 기술을 제공하였다 59 질문 및 과제 60 사례 연구 원형 RNA의 상실이 miRNA 분해와 뇌 기능에 영향을 주다 61
3장 재조합 DNA 기술과유전체학 62 3.1 재조합 DNA 기술과 DNA 클로닝 63 3.2 관심 있는 유전자를 어떻게 확인하고 클로닝할 것인가? 73 3.3 실험적 기술과 재조합 DNA 기술의 응용 78 3.4 유전체학과 생물정보학: 생명공학에서 인기 있는 새로운 분야 92 3.5 시스템 생물학과 합성 생물학 104 질문 및 과제 107 사례 연구 알츠하이머병 연구에서의 타우-타우 단백질 상호작용 132
4장 최종산물로서의 단백질 109 4.1 생명공학 산물로서 단백질에 대한 소개 110 4.2 단백질 구조 114 4.3 단백질 생산 118 4.4 단백질체학 129 질문 및 과제 131 사례 연구 알츠하이머병 연구에서의 타우-타우 단백질 상호작용 132
5장 미생물 생명공학 134 5.1 미생물의 구조 135 5.2 도구로서의 미생물 137 5.3 다양한 일상적인 응용법에 미생물의 이용 142 5.4 백신 149 5.5 미생물 유전체 157 5.6 미생물 진단법 164 5.7 생물학적 테러와의 전쟁 166 5.8 바이오연료를 만들기 위하여 사용되는 미생물 171 질문 및 과제 172 사례 연구 디자이너 미생물은 합성 아미노산에 의존한다 174
6장 식물 생명공학 175 6.1 선택적 육종을 늘리기 위한 생명공학 활용하기 177 6.2 식물의 유전공학 178 6.3 실제 적용 183 6.4 건강과 환경에 대한 걱정 186 질문 및 과제 190 사례 연구 RNA가 오렌지 해충을 침묵 유전자를 억제할 수 있을까? 191
7장 동물 생명공학 192 7.1 연구용 동물 193 7.2 클로닝 197돌리(Dolly)의 탄생: 클로닝 연구의 획기적인 발전 197 7.3 유전자이식 동물 200 7.4 동물에서 인간항체의 생산 205 질문 및 과제 207 사례 연구 심장 질환 모델로서의 제브라피시(Zebrafish) 209
8장 DNA 핑거프린팅과범죄과학수사 분석법 210 8.1 DNA 지문은 무엇인가? 211 8.2 DNA 핑거프린팅의 준비 213 8.3 DNA 사용법 214 8.4 DNA와 증거의 법칙 218 8.5 가족 관계와 DNA 프로파일 220 8.6 비인간 DNA 분석 222 질문 및 과제 225 사례 연구 DNA 법의학을 사용한 마우스 세포주 오염 확인 226
9장 생물환경정화 229 9.1 생물환경정화란 무엇인가? 230 9.2 생물환경정화의 기초 231 9.3 정화현장과 전략 238 9.4 폐기물의 에너지화 24 9.5 환경정화를 위한 유전자변형균주의 적용 244 9.6 환경재앙: 생물환경정화의 사례 연구 247 9.7 생물환경정화의 도전 251 질문 및 과제 254 사례 연구 창고를 등대로 바꾼다? 256
10장 수산 생명공학 257 10.1 수산 생명공학의 소개 258 10.2 양식업: 생명공학을 통한 세계 식량 공급의 증가 258 10.3 해양생물의 분자유전학 267 10.4 수산 생명공학의 의학적 용도 277 10.6 수산 생명공학의 환경 응용법 281오염방지물질 281 질문 및 과제 284 사례 연구 대규모 물고기 탈출로 새로운 연어 농장이 위태로워진다 286
11장 의학 생명공학 287 11.1 인간 질병의 동물모델 288 11.2 인간 질병의 탐지와 진단 289 11.3 개인 유전체 서열 분석 296 11.4 정밀의료와 생명공학 300 11.5 유전자 치료 309 11.6 재생의학의 잠재력 319 질문 및 과제 335 사례 연구 개인유전체학은 엘리자베스 데이비스가 다시 걸을 수 있게 도왔다 337
12장 생명공학 규제 338 12.1 규제 체계 339 12.2 미국 농무부 341 12.3 환경보호청 342 12.4 미국 식품의약국 343 12.5 입법 및 규제: 정부의 역할 346 12.6 특허 개요 347 12.7 국제생명공학 규제 350 질문 및 과제 351 사례 연구 FDA 규정 준수로 인해 제조업체의 제품 리콜을 어떻게 방지해야 하는가? 352
13장 윤리학과 생명공학 353 13.1 윤리란 무엇인가? 354 13.2 생명공학과 자연 357 13.3 경제학, 과학의 역할, 그리고 의사소통 371 질문 및 과제 374 사례 연구 GTEx 프로젝트, 시체, 그리고 가족의 권리 376
부록 1 질문 및 과제 해답 A-1 부록 2 단백질을 구성하는 20개의 아미노산 A-17 용어 해설 G-1 찾아보기 I-1