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 출처 : 생물학연구정보센터(BRIC)

세계 속의 GMO 작물의 위치와 전망

[요약문]

Genetically Modified Organism (GMO) 또는 유전자 변형 작물이라 함은 작물의 생산성을 늘리기 위해서 본래의 자연적으로 가지고 있는 유전자가 아닌 다른 식물종으로부터 또는 다른 생명체에서 유래한 유전자와 결합하여 변형시킨 농작물을 말한다. 현재 식물 유전자 변형 및 재조합의 기술의 발전으로 유전자 변형에 대한 많은 연구가 전세계적으로 이루어지고 있으며 또한 많은 작물들이 유전자 변형을 통하여 만들어지고 생산되고 있다.

특히 유전자 변형된 콩과 옥수수가 전세계 많은 지역에서 재배되고 있으며 이런 유전자 변형 생산물들은 다양한 식품형태로 또는 가공식품에 함유되어 우리의 식탁에 올려지고 있다. 현재까지 이러한 GMO 작물 및 식품이 우리 건강에 어떠한 영향을 미칠지에 대한 의견이 분분하고, 일부에서는 환경적 또는 인체적으로 나쁜 영향을 미친다고 경고를 하고 있으며 특별규제를 요구하고 있다. 일부 유럽국가에서는 유전자 변형을 통한 작물의 생산과 수입에 대해서 더욱 엄격한 법적인 규제로 통제하고 있다.

이러한 이유로 최근에는 더욱더 발전된 유전공학의 기술로 GMO에 의하지 않고 유전자를 교정할 수 있는 새로운 형식적인 방법들을 만들어 내고 있으며 이러한 신기술들은 더욱 더 여러 가지의 생명공학의 기술들과 결합하여 기존의 GMO와는 다른 신세대 유전공학을 통한 작물을, 즉 Genetic Engineered (GE) Crops, 만들어 내는 노력이 이루어지고 있다. 이 보고서에서는 작물개량을 위해서 이루어지는 기술에 대해서 간략하게 소개하며 또한 현재 전세계적으로 유전자 변형 및 재조합을 통한 작물개량과 생산증진을 위해 이용되고 있는 새로운 기술에 대해서도 소개하고자 한다. 또한 이러한 유전공학의 기법을 통해 탄생되는 작물의 향후 안전성 검증과 전망에 대한 정보에 대해서도 소개하고자 한다.

[목차]

1. 서론
2. 본론
  2.1 유전 공학을 이용한 작물개량
  2.2 유전자 재조합 및 유전공학을 통한 작물개발의 연구현황과 동향
  2.3 GMO 규제와 식품의 안정성에 대한 전망
3. 결론 및 맺는말
4. 참고문헌

1. 서론

 지난 50년 동안 유전자 변형을 통한 작물개량 및 식량개선의 연구가 활발하게 이루어졌고, 현재 전세계는 농업과 식품에 관련한 생명공학 연구분야가 발전함에 따라서 새로운 작물과 신품종 개발을 위한 연구들이 더욱 더 분자육종과 기존의 전통육종에 결합하여 이루어지는 방향으로 나아가고 있다[1]. 유전자 변형 즉 GM 기술이라 함은 자연적인 상태가 아닌 인위적으로 유전자를 변형하고 외래유전자를 형질변환의 목적으로 작물에 삽입하여 새로운 작물을 만드는 과정을 말한다. 이러한 유전자 변형의 기술은 식물생산의 증진과 여러 가지 환경스트레스 및 병저항성 작물을 짧은 시간에 효과적으로 만들어 낼 수가 있다는 장점에서 특히 최근에 널리 이용되고 있다[2]. 특히 유전공학의 기술은 현재 우리 인류가 안고 있는 기후변화 문제와 세계인구증가에 부합할 수 있는 새로운 작물을 효과적으로 만들 수 있는 이유에서 그 중요성이 더해지고 있다. 하지만 그에 상응하는 여러 가지 환경과 식품에 대한 안정성의 논란 등 여러 가지 우리가 안고 있는 문제점들의 해결도 중요하다.

처음 유전자 변형 식물의 기술은 1983년 클린톤 박사 그룹이 식물에서 혹병을 일으키는 아그로박테리아(Agrobacterium tumefaciens)의 병원성 기작을 밝히는 과정에서 박테리아 유전자가 식물의 유전체로 이동하여 정착되는 것을 알아내면서 이러한 기술이 식물 유전자 변형을 인위적으로 만들어 낼 수 있다는 생각을 하게 되었고 현재 많은 유전자 변형 작물을 만들어 내게 하는 시발점이 되었다[3]. 유전자 변형 작물들이 처음 보고된 것은 약 30년 전으로 제초제 저항성과 해충저항성을 위해서 만들어 졌다[4-6]. 그 이후 전세계적으로 많은 연구가 이루어졌으며 가장 대표적인 예로서는 옥수수와 면화작물의 해충저항성을 위해서 Bacillus thuringiensis (Bt) 유전자를 식물에 유전자 변형을 통해서 삽입하여 해충방제를 하여 작물생산 증진에 큰 기여를 하였으면 현재 전세계적으로 Bt 면화, 감자, 옥수수 작물들이 널리 재배되고 있다[7].

또한 세계적인 다국적 농업기업인 몬산토(Monsanto)는 가장 널리 이용되고 있는 제초제인 Roundup에 저항성인 Roundup ready 콩과 옥수수를 개발하였고 이로 인해 현재 미국에서 대량 재배되고 있는 거의 모든 콩과 옥수수는 유전자 변형 제초제 저항성 작물이다. 미국에서 재배되는 옥수수와 콩의 93%는 유전자 변형을 한 품종들이고 이들 옥수수와 콩들은 대부분 동물의 사료나 다른 가공품의 재료로 이용되고 있어서 많은 가공식품들에는 유전자 재조합 작물들이 원료로 들어있다고 보면 된다. 식물 외에 가축에서는 현재까지 유전자 변형 및 재조합을 통해서 개량된 품종으로 뿔 없는 소가 최근 보고가 되었지만 상업적으로 이용되는 경우는 아직 없고[8], 현재 유전자 변형 연어가 미국 식품의약국(US Food and Drug Administration, FDA)를 통과하여 상업적으로 이용되고 있다[9].

현재까지 많은 유전자 변형 작물들이 만들어졌지만 상업화로 성공되고 대량으로 이용되고 있는 작물들은 일부에 불과하다. 그 이유는 많은 경제적으로 중요한 작물들이 유전적인 기술의 어려움으로 대량생산에 가능한 작물로 만들기가 어렵다는 문제가 있고 또한 유전자 변형 작물들에 대한 법적인 규제가 강화되고 있다는 점에 있다. 또한 소비자와 대중들이 많이 걱정하는 문제는 유전자 변형 작물들이 건강에 안전한지, 변형된 외래 유전자가 자연상태의 다른 비슷한 종들과 자연 교배를 통해 대량으로 오염이 되지 않을지에 관련한 것들이다[10].

그래서 이러한 GM 기술을 통해 만들어진 작물들의 여러 문제점을 해결하고자 최근 새로운 기술들이 발전되었고 Cisgenesis이라 불린다. Cisgenic 작물은 transgenic 작물과는 달리 동종 간의 유전자를 서로 융합 응용하여 다른 외래 유전자와 전혀 관련 없이 유전자를 정밀하게 수정 변경할 수 있기 때문에 기존의 전통육종처럼 교배를 통해서 다른 같은 식물의 종과 유전자를 혼합하는 것과 비슷하기 때문에 기존의 GMO 규제에 해당되지 않는다는 장점이 있다. 최근 농업의 혁명이라 일컬어질 만큼 주목받고 있는 이 기술은 유전자 가위를 통한 Genome editing(유전제 편집 또는 교정)이라 불리는데 이것은 유전자 가위를 이용해 유전체로부터 DNA를 삽입이나 결실 또는 대체하는 새로운 유전공학의 일종이다[11]. 이러한 기술을 이용하여 어떠한 유전적인 기형으로 생기는 유전병을 치료할 수 있으며 또한 기존의 열성형질을 원하는 우성형질로 개선할 수 있다. 유전체 편집을 위해서 가장 많이 이용되고 있는 방법은 Clustered regularly interspersed short palindromic repeats/CRISPR associated nuclease (CRISPR/Cas9)이다[12].

...................(계속)

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