[과학탐구] 유전자 재조합 : GMO는 어떻게 만들어질까?

GMO(Genetically Modified Organism)가 뭐예요?

유전자 변형 생물체를 뜻하며, 일반적으로 농작물에 많이 사용되며, 동물에도 적용가능합니다. 

GMO는 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.

• 유전자 조작: 원하는 유전자를 삽입하거나 제거하여 농작물의 특성을 변형시킵니다.
• 생산성 향상: 병충해에 강하거나, 수확량이 증가하는 등의 특징을 가질 수 있습니다.
• 영양성 향상: 비타민, 미네랄 등의 영양소를 강화하거나, 특정 질병에 대한 저항력을 강화할 수 있습니다.
• 환경 보호: 제초제나 살충제를 적게 사용하거나, 토양 오염을 줄일 수 있습니다.

 

국제농업생명과학응용서비스(ISAAA) 집계에 따르면 지금까지 재배 승인을 받은 유전자 변형 작물은 옥수수, 대두, 면화 등 30여종입니다. 

세계 바나나 산업을 위협하는 ‘파나마병’(TR4)’에 강한 유전자를 주입한 캐번디시 바나나 품종 QCAV-4도 식품으로 승인되었으며, 현재 파나마병이 잘 관리되고 있기 때문에 당장 유전자 변형 바나나를 상업적으로 재배할 계획은 없다고 밝혔습니다.

이미지출처 : KBS뉴스  https://news.kbs.co.kr/news/pc/view/view.do?ncd=4162021

 

GMO는 식량 문제를 해결하고, 인류의 건강과 환경을 보호하는 데 기여할 수 있지만, 안전성 문제와 생태계 파괴 등의 우려가 제기되고 있습니다. GMO의 개발이 기존에 진행되던 품종개량 수준으로 봐도 된다는 의견과, 아직까지 충분한 연구결과가 나오지 않은 점을 우려하는 의견으로 나뉘고 있습니다. 

• 인체에 대한 안전성 문제: 알레르기 반응이나 암 발생 등의 위험이 있을 수 있습니다.
• 생태계 파괴 문제: 다른 생물체와의 교배로 인해 생태계의 균형이 파괴될 수 있습니다.
• 윤리적 문제: 인간의 유전자를 조작하는 것에 대한 윤리적 문제가 제기되고 있습니다.

 

GMO는 어떻게 만들어질까?

GMO는 유전자 변형 생물체로, 원하는 형질을 얻기 위해 생물체의 유전자를 인위적으로 조작하여 만듭니다.

일반적으로 다음과 같은 방법으로 만들어집니다.

 

유전자 재조합 기술

원하는 유전자를 다른 생물체의 유전자에 삽입하여 새로운 형질을 얻는 기술입니다. 예를 들어, 해충에 강한 유전자를 옥수수에 삽입하여 해충에 강한 옥수수를 만들 수 있습니다.

 

유전자 가위 기술

유전자 가위를 이용하여 원하는 유전자를 제거하거나 수정하는 기술입니다. 이 기술은 유전자 재조합 기술보다 더 정확하고 안전하다는 장점이 있습니다. 

이미지출처 : 다카라바이오㈜   https://www.takara.co.kr/web01/product/productList.asp?lcode=D190322

 

사례로는, 모기 개체가 수컷으로 자라는지 암컷으로 자라는지 결정하는 더블섹스 염색체의 일부를 CRISPR라고 불리는 유전자 편집 기술을 사용해 조작할 수 있습니다. 이 방식으로 말라리아를 전염시키는 모기 중 암컷 모기의 생식을 막을 수 있게 되었습니다.

 

세포 융합 기술

서로 다른 생물체의 세포를 융합하여 새로운 형질을 얻는 기술입니다. 예를 들어, 토마토와 감자의 세포를 융합하여 포마토를 만들 수 있습니다.

 

핵 치환 기술

생물체의 세포에서 핵을 제거하고, 다른 생물체의 핵을 주입하여 새로운 형질을 얻는 기술입니다. 이 기술은 복제 양 돌리를 만드는 데 사용되었습니다.

세계 최초의 복제 동물인 ‘돌리(Dolly)’ (이미지출처 : 에든버러대 로슬린연구소)

 

 

GMO, 수확량을 늘여 식량문제를 해결 

다음은 유전자 조작으로 수확량을 늘린 대표적인 사례입니다.

• 콩은 유전자 조작을 통해 수확량이 20-30% 증가하였습니다.
• 옥수수는 병충해에 강한 유전자를 삽입하여 수확량이 증가하였고, 가뭄에 대한 저항력을 높여 수확량을 더욱 증가시켰습니다.
• 목화는 해충에 강한 유전자를 삽입하여 수확량이 증가하였고, 섬유의 품질도 향상되었습니다. 

위와 같이 유전자 조작을 통해 작물의 수확량을 증가시키는 것은 식량 문제를 해결하는 데 큰 도움이 될 수 있지만, 유전자 조작으로 인한 생태계의 파괴나 인체의 건강에 대한 위험성 등의 문제점이 제기되고 있습니다. 아직까지 이로 인한 결과가충분히 검증되지 않았기 때문에, 지속적으로 신중한 검토와 논의가 필요합니다.

 

 

GMO, 동물에도 적용 가능

GMO는 농작물 뿐만 아니라 동물에도 적용될 수 있습니다. 대표적인 예로는 유전자 변형 연어가 있습니다. 미국 식품의약국(FDA)은 2020년에 유전자 변형 연어의 시판을 승인하였으며, 이 연어는 성장 속도가 빠르고 환경에 대한 적응력이 높다는 특징을 가지고 있습니다.

 

이미지출처 : KBS뉴스  https://news.kbs.co.kr/news/pc/view/view.do?ncd=4162021

 

하지만, GMO 동물에 대한 안전성 문제가 제기되고 있습니다. 유전자 변형으로 인해 동물의 건강에 영향을 미칠 수 있으며, 생태계에 악영향을 미칠 가능성도 있습니다.

 

이로 인해, GMO 동물의 개발과 상용화에는 많은 규제와 심사가 필요하며, 환경과 인간의 건강에 대한 영향을 최소화하기 위한 노력이 필요합니다.

 

 

GMO 농작물에 대한 수입 규제를 시행하는 나라들

일부 국가에서는 GMO 농작물에 대한 수입 규제를 시행하고 있습니다. 수입 규제의 이유는 국가마다 다양하며, 안전성 문제, 생태계 파괴, 전통적인 농업 보호 등이 주요한 이유입니다.

 

유럽연합(EU)

유럽연합(EU)은 GMO 농작물의 수입을 일부 규제하고 있습니다. EU는 회원국들이 GMO 농작물을 수입하기 전에 EU 집행위원회의 승인을 받도록 하고 있으며, 일부 GMO 농작물은 안전성 문제로 인해 수입이 금지되어 있습니다.

 

러시아

러시아는 2017년부터 GMO 농작물의 수입을 전면 금지하고 있습니다. 이는 GMO 농작물이 인체 건강에 미치는 영향을 우려한 것으로, 러시아는 자국 내에서 GMO 농작물의 재배도 금지하고 있습니다.

 

일부 개발도상국들

일부 개발도상국들은 GMO 농작물이 전통적인 농작물의 생태계를 파괴할 수 있다는 우려로 인해 수입을 규제하고 있습니다. 예를 들어, 인도는 2019년에 GMO 면화의 수입을 금지했습니다.

 

대한민국

대한민국은 GMO 농산물 중 대두, 옥수수, 카놀라, 면화, 사탕무, 알팔파의 여섯 가지 작물만 수입이 허용되고 있으며, GMO 농산물이나 GMO 농산물이 포함된 식품을 판매할 때에는 GMO라고 표시를 해야 합니다.

우리나라의 경우, 식품의약품안전처에서 유전자변형농축수산물의 표시는 다음과 같이 표기하도록 정하고 있습니다. 

"유전자변형 ○○(농축수산물 품목명)"로 표시하고, 유전자변형농산물로 생산한 채소의 경우에는 "유전자변형 ○○ (농산물 품목명)로 생산한 ○○○(채소명)"

 

역으로, 식품의약품안전처는 2021년 1월 28일, 유전자변형식품(GMO)을 사용하지 않은 제품에 ‘비유전자변형식품(Non-GMO)’을 강조해서 표시할 수 있는 기준을 개선하는 내용의 ｢유전자변형식품등의 표시기준｣을 개정했다. (기사 출처 : e프레시뉴스(http://www.newsfs.com))