(서울=뉴스1) 양새롬 기자 = 국내 연구진이 DNA를 전혀 사용하지 않고 크리스퍼 유전자가위를 식물세포에 도입해 벼와 상추 등 농작물의 유전자를 맞춤 교정하는데 성공했다.
차세대융합기술연구원은 기능성식물소재융합연구센터 최성화 교수 연구팀이 기초과학연구원(IBS) 유전체교정연구단 김진수 단장 연구팀과 공동연구를 통해 DNA 사용없이 농작물 유전자를 교정하는데 성공했다고 20일 밝혔다.
유전자의 특정 부위를 절단해 유정자 교정을 가능하게 하는 RNA 기반 인공 제한효소인 크리스퍼 유전자가위는 식물 유전자를 맞춤 교정하는 도구다.
다만 기존에는 이를 DNA 형태로 식물세포에 도입했기 때문에 그 DNA 조각이 식물 유전자에 삽입될 가능성을 배제할 수 없었다. 그 결과 유전자 교정 식물은 유전자변형농산물(GMO) 대상으로 간주됐다.
GMO는 안전성과 환경 유해성 여부를 평가하기 위해 막대한 비용과 시간이 소모돼 다국적 종자회사들이 종자개발을 독과점하고 있다.
연구팀은 크리스퍼 유전자가위를 DNA가 아닌 단백질과 작은 가이드 RNA 형태로 식물세포에 도입해 유전자를 맞춤 교정하는데 최초로 성공했다.
연구팀은 기내에서 미리 조립한 크리스퍼 유전자가위 완전체를 식물 원형질체에 전달해 담배, 애기장대, 벼, 상추의 유전자를 교정했다.
또 교정된 상추 세포로부터 재분화를 진행해 유전자가 맞춤 교정된 개체를 46% 높은 효율로 확보하는 데 성공했다.
이 방법으로 만든 식물체는 외부 유전자가 삽입되어 있지 않고 자연적 변이와 구별할 수 없는 작은 변이만 가지고 있어 GMO 없이도 가능해 막대한 비용과 시간을 절약할 것으로 기대된다.
또 DNA를 사용하지 않는 크리스퍼 유전자가위 기법은 농작물 육종 기술의 생산성을 크게 높여 줄 것으로 기대된다.
연구팀은 "외부 DNA 도입 없이 식물 유전체를 교정하는 기술은 유전자 교정 식물과 관련된 규제에 대한 새로운 돌파구가 될 것으로 기대되며 농작물 육종 기술의 생산성을 높이는 등 첨단농업과 경제발전에 크게 기여하길 바란다"고 밝혔다.
한편 이번 연구성과는 국제 저명 학술지 '네이처 바이오테크놀로지(Nature Biotechnology)' 온라인판에 이날 오전 게재됐다.
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