유전자 조작

- 유전자 변형 생물체(GMO)의 유형 -

곡식과 짐승의 DNA 조작 변형은

인간의 심장과 영혼을 파괴한다.

유전자변형생물체라 함은 현대생명공학기술(modern biotechnology)을 이용하여 얻어진 새롭게 조합된 유전물질을 포함하고 있는 동물, 식물, 미생물을 말한다. 락토페린 같은 유용생리활성물질을 함유한 우유를 생산할 수 있는 젖소, 성장이 매우 빠른 연어, 질병 유포 능력을 감소시킨 모기, 유해미생물 오염을 억제하는 유산균, 병충해에 강한 성질을 지닌 옥수수, 독성물질을 흡수하고 저장할 수 있는 나무 등이 모두 유전자변형생물체의 범위에 해당한다. 여기서 현대생명공학기술이라 함은 ①인위적으로 유전자를 재조합하거나 유전자를 구성하는 핵산을 세포 또는 세포내 소기관으로 직접 주입하는 기술, ②분류학에 의한 과의 범위를 넘는 세포융합으로서 자연 상태의 생리적 증식이나 재조합이 아니고 전통적인 교배나 선발에서 사용되지 아니하는 기술로 정의할 수 있다(이러한 정의는 바이오안전성의정서, 유전자변형생물체의국가간이동등에관한법률에서 쓰이고 있다) . 1)유전자변형 박테리아 유전자변형관련 분야에서 단세포생물체인 박테리아를 변형하는 것이 가장 중요한 분야라고 할 수 있다. 박테리아는 정밀화학제품이나 식품첨가제 등의 생산에서 일종의 화학공장 역할을 한다. 미국 환경보호청(Environmental Protection Agency)에서는 1997년에 처음으로 농업용 유전자변형 박테리아를 승인하였다. 리조븀 멜리로티(Rhizobium meliloti)의 변종인 이 박테리아는 알파파(Alfalfa) 에 질소를 공급할 수 토양 능력을 향상시키기 위해서 변형되었으며, 5개의 서로 다른 종에서 추출한유전자가 이용되었다. 박테리아의 경우 다른 동물, 식물과는 달리 짧은 세대주기, 실험의 용이성, 다양한 유전자원 함유 등의 장점으로 인해 변형된 미생물체가 직접 산업적으로 이용되거나 다른 생물체의 유전자변형에 있어 벡터로서 이용되는 등 그 활용성이 증가되고 있다. 2)유전자변형 농작물 유전자변형 관련 분야에서 가장 논란이 되며 우리의 관심이 많은 분야가 바로 농작물 품종 개발일 것이다. 2003년 기준 유전자변형작물 세계 재배면적은 6,770만헥타에 달할 것으로 추정된다. 이는 1996년 최초 재배면적 170만헥타의 약 40배에 달하며, 2002년 재배면적 5,870만헥타에 비하여 약 15.3% 증가한 것이다. 주요 재배작물은 콩, 옥수수, 면화, 캐놀라 등이며 그 중에서 유전자변형콩의 경우는 약 4,140만헥타가 재배되어 세계 콩 재배면적(7,600만헥타)의 55%정도를 차지하고 있다. 이들 작물들은 대부분 해충저항성, 제초제내성, 또는 해충저항성+제초제내성의 형질을 띠고 있다. 앞으로는 영양분 증가, 저장기간 연장 등의 소비자 지향적인 여러 기능을 지닌 작물들이 재배될 것이며, 이에는 비타민A를 강화한 황금쌀, 단백질 성분이 강화된 콩 등이 해당된다.2003년 현재 총 18개국, 약 700만 농민이 유전자변형작물을 재배하고 있으며, 미국이 4,280만헥타(약 63%)로 가장 많이 재배하고 있다. 이어 아르헨티나(1,390만헥타), 캐나다(440만헥타), 브라질(300만헥타), 중국(280만헥타), 남아공(40만헥타)등의 국가에서 유전자변형작물을 재배하고 있으며 이들 6개 주요 국가의 유전자변형작물 재배면적은 세계 면적의 99% 이상을 차지하고 있다. 또한 스페인, 독일, 루마니아, 불가리아, 필리핀, 인도네시아, 호주, 인도, 우루과이, 컬럼비아, 온두라스, 멕시코 등에서도 약간의 GM작물을 재배하고 있다. ISAAA의 최근 보고서에 따르면 2003년 유전자변형작물의 시장 규모는 약 45억불 정도이며, 2005년에는 50억불이 넘을 것으로 전망된다. 3)유전자변형 나무 생명공학기업들은 나무의 성장률 증가, 목재 구조 및 재생산 주기의 변화, 특정한 제초제에 대한 내성 증대, 온실 가스 흡수량 증가 등에 대한 연구를 수행하고 있거나 지원하고 있다. 농작물 분야에 비교해서는 아직 초기 단계이지만, 유전자변형 나무에 대한 포장시험도 세계적으로 행해지고 있다. 특히, 펄프 또는 제지용으로 널리 쓰이는 포플라 나무에 대한 시험이 가장 많이 행해지고 있다. 4)유전자변형 동물 최초의 유전자변형 동물은 1988년 미국에서 개발되어 특허를 받은 “Harvard Oncomouse"라는 쥐였다. 그 이후 소, 돼지, 양, 생쥐, 닭 등에 유전자변형 기술이 적용되었다. 유전자변형동물기술은 가축의 개량, 유즙분비기능의 활용, 인체질환연구, 인공장기 생산 등 다양한 분야에서 활용될 수 있다. 바이러스 감염억제, 면역체계의 증강을 목적으로 내병성 유전자, 항체 유전자 및 바이러스 유전자를 도입시킨 가축이 연구되고 있으며, 성장관련 유전자가 도입되어 일반 동물보다 2배 이상의 성장속도를 보이는 돼지 등도 개발되고 있다. 유즙분비에 관련된 유전자를 변형시켜 모유와 가까운 성분을 함유하고 있는 우유를 생산할 수 있는 젖소가 개발 중이며, 혈전용해제, 혈액응고인자, 성장호르몬, 인체락토페린을 생산할 수 있는 약품공장의 역할을 할 수 있는 산양, 염소, 젖소 등을 연구하고 있다. 인간질환과 관련된 유전자를 연구할 수 있는 질환모델동물을 생쥐에서 대동물로 확장하는 연구가 진행 중이며, 인체에 장기를 이식할 수 있는 돼지 등의 동물도 개발되고 있다. 이러한 유전자변형동물 중에서 일부는 임상실험단계에 있을 정도로 상당히 산업화가 진행되었으며, 주로 의료·약품산업 및 식품산업 등에서 활용될 전망이다. 5)유전자변형 물고기 유전자변형기술은 주로 양식용 어종에 적용되어왔다. 특히, 성장호르몬과 냉해저항성이 있는 유전자를 삽입한 대서양연어가 많은 관심을 끌었다. 이 연어는 일반 연어보다 3배 이상 성장하였으며, 보다 차가운 물에서도 견디었다. 하지만, 일부에서는 심각한 기형이 나타나기도 하였다. 현재 형광물질 유전자를 주입한 빛을 내는 GM물고기(GloFish) 가 미국에서 시판되고 있다. 6)유전자변형 곤충 1980년대 초 개발된 유전자변형 광대파리(Drosophila melanogaster) 가 최초의 유전자변형 곤충이라고 할 수 있다. 이 곤충은 의료 및 과학 연구에 있어 자주 이용되고 있다. 곤충에 대한 유전자변형 기술 적용은 최근에야 이루어지고 있으며, 대표적으로 말라리아 바이러스를 옮길 수 없는 모기의 연구를 들 수 있다.