식물통신WG

카오스 사이언스 - 생명행성 3강-"종자생명과학이 바꾸는 인류의 미래 " 서울대 김주곤 교수

강현주
2022-07-07
조회수 190

2022-06-15-Wed 

종자생명과학이 바꾸는 인류의 미래 _ 김주곤 ㅣ 2022 카오스강연 '생명행성' 3강

기후변화 대응자


생명공학기술

  • trans-GMO : 원래 작물에 없는 유전자를 변형해서 넣는 유전자 변형

  • cis-GMO: 원래 작물에 있는 유전자를 변형해서 넣는 유전자 변형

  • GEC :  Genome editing (CRISPR/Cas9) 유전자 가위

식물형질 전환 : 식물세포 내 유전자를 주입하는 기술

  • 1980년대부터 개발되어 사용되고 있음

  • 아그로박테리움 튜메페션스를 이용

  • Ti  플라스미드에  T-DNA (Transfer DNA)를 삽입해서 식물 세포로 하여금 에그로파인을 만들어서 먹고 살게 함, Grown gall  (혹)을 만들어 식물체 안에 살고 있다. 

  • T-DNA를 드러내고, 원하는 유전자를 넣으면, 박테리아가 알아서 식물 세포에 유전자를 넣어주게 된다.  그래서 식물은 원하는 유전자를 갖게 된다. 

  • 유전자총이나 전기쇼크 방법도 있지만 대부분 애그로박테리움을 이용함

생명공학작물 재배 면적

  • 28개국에서 1억 8000ha를 재배하고 있음. 매년 3~4% 증가 중

  • 대표적인  GM 작물

    • 무르지 않는 토마토 :  세포벽 분해를 막는  토마토, 실제 판매가 잘 안됨

    • 콩, 옥수수 "몬산토"에 의해 1996년에 상품화

    • 제초제 저항성 콩

    • 해충저항성 옥수수 : 곤충의 애벌레의 몸 속에 들어 갔을 때 Bt-Tocxin이 녹아 영향을 줌

    • 베타카로틴이 추가된  Golden Rice

      • 2019년에 방글라데시아에서 상업화 됨

      • GMO 반대 운동으로 막혀 있음

      • 야맹증과 어린이 시력 저하를 막을 수 있는  쌀

    • Innate Potato (내부 면역이 있는) : 3개의 형질을 추가

      • 아크릴아마이드(잠재적 발암물질) 생성을 막음

      • 갈변현상 방지

      • 역병 저항성을 키움

    • Plenish Soybean

      • 대두유 : 포화 -> 단일불포화 -> 다중불포화  (포화도가 높을 수록 사람들 모메 안좋음)

      • Oleic Acid 불포화효소 유전자 저해, 불표화 함량을 줄이는 대두를 만들어 내서 상업화

  • CRISPR 유전자 가위 기술 개발

    • 공동연구로 만든 여성 과학자 두명은 노벨상은 탓지만 특허는  Broad Institute에 손을 들어 줌. 

    • 실시예가 없어서 특허권 인정을 못받음

    • Cas9 단백질은 특정 단백질에 가서 붙는 역할

    • 가이드RNA 는  특정  DNA를 표적하는 역할

    • 표적  DNA가 절단되면 상보 DNA가 모두 잘려 있기 때문에 아무 거나 가져와 눈감고 수정하기가 일어남

    • 이 때, 돌연변이가 생성됨

    • 겉으로는 돌연변이와 구분이 안감

  • 유전자 가위 작물 개발의 가속화

    • 2012년 병저항성 벼로 시작

    • GMO와 차별화 해서 안전 테스트를 거치지 않고 있음


      • 가뭄저항성 작물 개발이 중요하다고 생각함(김주곤 교수)

      • 단위 면적당 질소 소비량이 많음 -> 질소 비료에서 만들어지는 아산화질소(N2O)는 지구 온난화에 큰 영향을 미침 

      • 농업이 지구온난화에 미치는 영향은 25%

      • 2050 탄소 중립 필요

      • 질소 효율 증진 유전자 개발 필요

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