[유전자 가위 신육종]크리스퍼 유전자가위기술 유래 GABA 토마토

2020년 12월 11일 유전자가위기술을 이용한 감마-아미노뷰티르산 (GABA, Gamma-AminoButyric-Acid) 함량이 증가된 토마토가 일본 후생노동성과 농림수산성·환경성에 신고 및 정보제공을 완료함으로써 일본의 유전자가위기술 유래 제1호 식품·작물이 될 것으로 예상되고 있습니다.

 

그럼 GABA가 뭔지 먼저 알아볼까요?

 

GABA는 불안감 감소, 수면 개선, 우울증 감소, 월경 전 증후군 완화, 염증 감소, ADHD 완화, 성장 호르몬의 증가 등의 효능을 가진 포유류의 중추신경계에 작용하는 억제성 신경전달물질입니다.

비타민 처럼 건강보조 식품으로 팔고 있나 봅니다. 

왜? GABA 토마토를 만들까요?

토마토에는 다른 식품의 2~50배 정도 높게 가바(GABA) 성분이 함유되어 있는 것으로 알려져 있는데, 건강기능 효과를 얻기엔 적은 양이며, 재배환경에 따라 성분 함량이 일정치 않습니다. 따라서 가바(GABA)를 안정적이면서 고함량으로 축적시키고자 물을 적게 주는 등 여러 재배방법을 시도해 봤지만 수확량이 줄어드는등 상업화 하기에 어려운 점이 많았습니다.

 

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어떻게 GABA 토마토를 만들까요?

이 토마토는 글루타민산으로부터 GABA를 합성하는 효소인 GAD의 활성을 조절하여 안정적으로 GABA를 합성하게 하는 방법을 이용하여 개발했습니다. GAD는 일반적인 환경에서는 글루타민산과 결합하는 부분이 닫혀 있지만 스트레스 상황에서는 이 부위가 열리게 되어 글루타민산을 GABA로 바꿔주게 됩니다. 이에 착안하여 유전자가위 기술(CRISPR/Cas9)로 결합부위를 막고 있던 마개가 없는 GAD를 만들도록 토마토 유전자를 바꿔주었습니다. 그 결과 일반적인 토마토보다 15배 많은 GABA를 만들게 되었습니다.

https://doi.org/10.1038/s41598-017-06400-y (링크를 누르면 해당 논문으로 연결됩니다.)

 

 

2020년에 노벨상을 수상한 기술인 CRIPSR 유전자 가위 기술입니다. 

유전자 변형 식품은 안전한가요?

이렇게 만들어진 유전자 변형 토마토는 기존의 유전자 조작기술과는 완전히 다른 유전자가위 기술을 이용했기 때문에 외래 유전자가 전혀 들어가 있지 않고 원래 가지고 있던 자신의 유전자중 일부 염기서열이 바뀐 것이기 때문에 GMO라고 할 수 없으며 현재 우리가 먹고 있는 일반적인 품종과 전혀 다르지 않습니다.

가바(GABA) 고함량 토마토는 일본츠쿠바대학(江面浩 연구팀)이 개발 하고, 동 대학발 벤처기업인 ㈜사나테크시드가 상업화를 맡아 진행하고 있습니다.

 

관련 법규는 어떻게 됩니까?

일본은 카르타헤나법(생물다양성영향, ※바이오안전성에 관한 카르타헤나의정서 국내이행법), 식품위생법(식품안전성), 사료안전법(사료안전성)에 따라 유전자변형생물체(LMO) 및 유래 산물(제품)의 안전성 확인 및 상업화 절차를 진행하고 있습니다.

따라서, 아래 조건을 충족하기만 한다면 상업화에는 큰 문제가 없을 것으로 예상됩니다.

"유전자가위기술 유래 산물(제품)의 취급에 대해서는 2016년부터 논의2)를 시작해 ①삽입된 핵산 또는 복제산물이 남아 있지 않거나 ②전통육종방법으로 개발된 최종산물과 구별이 불가능할 경우에는 유전자변형생물체 규제 대상에 포함하지 않지만, 이용 전 해당 유래 산물(제품)의 생산 또는 유통을 담당하는 관계행정기관이 요구하는 정보를 제출해야 함"

 

우리나라도 이런거 빨리 만들어야 하지 않을까요?

이처럼 간단한 유전자가위 기술을 이용한 유전자 변형으로 좋은 형질을 만들어 낼 수 있는 가능성이 아주 많습니다. 우리나라는 아직도 이렇게 만들어진 유전자 변형 식물을 기존의 유전자변형생물체(LMO)와 같다고 취급하고 있는 것으로 알고 있습니다. 관련법규를 정비해서 유전자가위 기술을 이용한 작물의 상업적 이용이 가능 할 수 있도록 하면 좋겠습니다.

 

 

아래 링크에서는 이러한 법규의 제정등에 대한 내용을 담고 있는 책에 대한 리뷰를 볼수 있습니다. 

[책소개]DNA 혁명 크리스퍼 유전자가위