작물을 위한 정밀한 유전자편집 기술

질병과 가뭄에 대한 저항력을 키우기 위해 크리스퍼로 유전자를 쉽고 정밀하게 변형할 수 있다.



● 무엇이 혁신인가?

외래 DNA를 남기지 않고 작물의 유전자를 정밀하게 편집하는 저비용 기술

● 왜 혁신인가?

2050년 100억 명으로 늘어날 세계 인구를 먹여 살리기 위해 농업 생산량을 늘려야 한다.

● 누가 주도하나?

영국 노리치의 존인스센터와 세인스베리연구소, 서울대, 미네소타대, 베이징유전발달생물학연구소



새로운 유전자편집 기술이 농작물의 수확량을 늘리고 가뭄과 질병에 더 효과적으로 저항하도록 유전자를 수정하는 정밀한 방법을 제시한다.

지난해 실시한 연구를 통해 대상작물에 외래 DNA의 흔적을 남기지 않는 것으로 밝혀져 GMO 관련 규제에 해당되지 않고 소비자의 우려도 피할 것으로 예상된다.

‘크리스퍼’란 기술로 변형된 작물이 전세계 연구소의 온실에서 싹을 틔우고 있다.



이미 중국의 한 연구소는 이를 활용해 곰팡이균 저항성을 가진 밀을 배양했고, 중국의 여러 기관에서 쌀 수확량을 늘리기 위해 이 기법을 사용하고 있다. 영국의 한 단체는 가뭄저항성이 뛰어난 보리 품종을 재배하기 위해 종자발아를 주관하는 유전자를 수정했다.

전통적 유전자공학의 비용과 위험부담을 지기 싫은 많은 연구소와 소형 기업, 식물육종가들이 쉽지만 시간과 비용이 많이 드는 GMO 규제를 피할 수 있는 이 방법을 택하고 있다.



영국 세인스버리연구소의 소피엔 카문은 꾸준히 진화하며 작물을 공격하는 미생물을 유전자편집 기술을 통해 계속 추적할 수 있다고 말한다. 세인스버리연구소는 감자, 토마토 등 작물의 곰팡이 질환을 퇴치하기 위해 이 기술을 적용한다.

카문은 “규제절차를 밟는 데 수백만 달러와 많은 시간이 드는 데 그 동안 이 병원균은 계속 진화하고 변한다”고 지적했다.

그가 공동 개발한 버전의 크리스퍼는 같은 지역의 식물연구소인 존인스센터의 보리와 브로콜리 작물연구에도 도움을 줬다.

카문과 그의 동료들은 1세대 식물 변형에 사용된 외래 DNA가 2세대에서는 일부 흔적을 찾아볼 수 없었다고 밝혔다. (크리스퍼에 외래 유전자가 필수적이지는 않지만 편집 목표설정을 위해 박테리아 유전형질을 조금 사용했다.)

한편 서울대학교의 한 연구팀은 1세대 식물에도 외래 유전형질을 전혀 남기지 않는데 성공했다.



기업들은 규모에 관계없이 이 분야에 뛰어들고 있다.

듀폰파이오니어는 이미 카리부바이오사이언스에 투자했다. 크리스퍼 기술을 발명한 연구원 중 하나인 제니퍼 두드나가 참여한 이 회사는 옥수수, 콩, 밀, 쌀을 대상으로 실험을 한다.

카리부는 5년 안에 크리스퍼 기술로 배양한 종자를 판매할 계획이다.

문제는 크리스퍼 작물이 GMO와 같은 규제를 받을 것인가이다.

앞서 미 농림부는 일부 유전자편집 옥수수, 감자, 콩(탈렌이라는 다른 기법으로 편집되었다)이 기존 규제에 해당되지 않는다고 언급한 바 있다.

그러나 현재 미국과 더불어 보다 엄격한 유럽연합이 현행 규제를 검토 중이다. 중국 당국은 해당 작물의 재배 허용 여부를 밝히지 않았다.



번역 김은혜

<본 기사는 테크M 제36호(2016년4월) 기사입니다>