[유전자 가위 신육종]크리스퍼 유전자 가위 기술(CRISPR), 캐번디시 바나나 멸종을 막을 수 있을까?

바나나는 이제 곧 멸종할거야!! 기사가 이렇게 많이 나는데!!

다음과 같은 기사를 본적이 있다. 바나나 멸종, 앞으로 바나나 못 먹는다.

 

내용을 보면

1. 바나나는 영양생식으로 자란다. (대나무처럼 본 나무 옆에서 죽순처럼 자라는 작은 나무를 심으면 바나나 나무가된다.)

2. 전세계에 상업적으로 키우는 바나나는 캐번디시 바나나 한가지 종류이다.

3. 바나나에 파나마병을 일으키는 곰팡이의 일종인 트로피칼 레이스 4(TR4)은 케번디시 바나나에 치명적이다.

4. 캐번디시에 비해 당도도 높고 보관, 운송에도 편리한 그로 미셸도 1950년대에 같은 이유로 멸종되다 시피했다.

 

 

유전자원에 대한 지식이 없는 비전공자에게는 바나나를 먹지 못할 수도 있는 걱정을 주는 기사였겠지만

본인에게는 유전자원의 중요성을 느끼게 해주는 기사였다.

 

 

바나나는 어떻게 진화했을까?

현존하는 대부분의 바나나는  Musa acuminata Colla 와  Musa balbisiana Colla 라는 야생형의 바나나로부터 진화되었다고 여겨지고 있는데 원래는 씨가 있는 과일이며 먹을 수 없는 식물이었다.

 

Eumusa 계열의 먹을 수 있는 바나나는 동남아에 서식하는 Musa acuminata의 한 종류로부터 만들어 졌는데 단위결실(수정 없이 열매가 만들어지는 것)과 여성불임성이 생긴 종이 나타나면서 씨가 없는 바나나로 진화하게 되었다.

또 한번의 중요한 사건이 있는데 이것은 열매가 더 딱딱한 품종인 Musa balbisiana와 Musa acuminata의 교배가 일어난 것이다. 이를 통해 지금과 비슷한 형태의 바나나가 출현했을 것으로 추측하고 있다.

 

전세계에는 약 11종의 Musa 야생종이 있고 이중 재배된 바나나의 시초인 품종인 Musa balbisiana와 Musa acuminata는 바나나가 자라는 지역에 널리 자라고 있다. Musa acuminata는 8개의 아종(Subspecies)이 있고 Musa balbisiana는 아종이 없다.

 

Musa acuminate 사진, 씨가 징그럽네.. 엄청 찐득해 보이고 ㅠㅠ

 

Musa balbisiana 사진, 이건 그래도 딱딱해 보이네. 씨도 작고..

바나나를 죽이는 곰팡이에 대항하라!

여러가지의 바나나 품종 중에서 상업적으로 가장 많이 재배되던 전세계적으로 가장 많이 팔리던 Gros Michel이라는 품종(우리가 현재 먹고 있는 바나나 품종와 매우 유사한)이 있었는데 Fusarium oxysporum 라는 곰팡이균에 매우 취약함을 보여서 이를 극복하기 위해 바나나 육종이 처음 시작되었다. 아마도 Gros Michel과 병에 대한 저항성을 보이는 다른 Musa acuminata 아종을 교배하여 Gros Michel과 비슷한 과일의 특성을 가지면서 곰팡이균에 대한 저항성을 가지는 개통을 수년에 걸친 여교배를 통해서 만들었을 것으로 추측된다. 

 

비로서 Fusarium oxysporum 곰팡이균의 공격에서 죽지 않는 품종인 케번디시(Cavendish)가 개발되었다.

인류의 위대함이란! 멸종 위기의 바나나를 멸종의 위기에서 구해내고 바나나도 계속 먹을 수 있도록 하다니.. 

 

하지만.. 위의 기사처럼 또 다시 곰팡이 균의 총 공격이 있었으니.. Gros Michel을 멸종시키려 했던 곰팡이의 변종 Fusarium oxysporum f. sp. cubense tropical race 4 (TR4)가 콜럼비아에서 나타나서 케번디시를 다시 공격하고 있다. 이로 인해 바나나는 다시 멸종 위기를 맞고 있다는 것이다. 

케번디시가 멸절하면 우리는 바나나를 못먹는거야?

 

Fusarium oxysporum에 감염된 바나나 나무들이다.  바나나가 하나도 안 열릴것 처럼 생겼다. 

약간 주제에서 빗나가긴 했지만 곰팡이균 Fusarium oxysporum의 입장을 생각해보면 어쩔수 없는 자연의 섭리이기는 하다. 곰팡이균은 진화하여 자신의 번식시키는 것이 생명으로서의 소명을 다하는 것일테니..

 

바나나를 죽이는 곰팡이에 최신 무기로 대항하라!

호주의 한 연구팀은 2017년에 Fusarium oxysporum f. sp. cubense tropical race 4 (TR4)에 저항성을 가진 캐번디시 바나나를 개발했다. 

 

https://doi.org/10.1038/s41467-017-01670-6 open access 논문이어서 무료로 읽어 볼수 있습니다. 

 

곰팡이균에 저항성을 나타내게 하는 유전자를 바나나에 형질전환하여 절대로 병증이 나타나지 않도록 조작한 바나나를 만들서 TR4에 감염을 시켰더니 전혀 병에 걸리지 않았다. 유전공학의 힘이란 매우 놀라운 것이다. 바나나의 멸종을 막은 것이다. 우리는 이제 바나나를 먹을 수 있어!!

 

중간:RGA2라는 유전자를 발현한 바나나, 오른쪽:Ced9라는 유전자를 발현한 바나나  

하지만, 우리는 바나나의 멸종을 막았지만 여전히 바나나를 먹을 수는 없을 것이다. 왜냐하면 이것은 우리가 흔히 알고 있는 외래 유전자가 삽입된 GMO이기 때문이다. 상업적인 이용에 대한 허가를 받기 매우 어렵고, 허가를 받는다고 해도 여러 GMO를 반대하는 사람들이 재배를 못하게 할것이며, 이런 어려움을 극복한다고 해도 바나나를 먹지 않더라도 GM 바나나를 먹지는 않겠다고 하는 여론이 생길 것이기 때문이다. (바나나 하나도 안들어간 바나나맛 우유도 GM 바나나 섞여 있다면서 안먹을 것 같아.. ㅠㅠ)

 

바나나를 죽이는 인간들에게 더 최신 무기로 대항하라!

그래서 이 Fusarium oxysporum f. sp. cubense tropical race 4 (TR4)에 저항성을 가진 캐번디시 바나나를 개발한 호주 연구팀은 다시 한번 심기일전하며 전의를 불태우고 있는데.. 

바로 최신식 무기 최신기술인 CRIPSR 기술을 이용해서 TR4에 저항성을 가진 캐번디시 바나나를 개발을 시도하고 있다. 이 연구는 우리가 잘 알고 있는 델몬트(바나나에서 델몬트 스티커 본적있지?)의 지원으로 진행되고 있다.

이것이 성공하면 우리는 두번의 곰팡이와의 전쟁과 감히 엄두도 못낸 인간과의 전투에서 승리하여 바나나를 멸종에서 구해내고 맛있는 바나나도 마음껏 먹을 수 있을 것이다. ㅋ

 

 

아래 링크에서 유전자가위에 대한 자세한 정보를 얻을 수 있습니다. 

[4]ARK의 선택! 유전자 가위(CRISPR/크리스퍼) 발견의 역사 원하는 DNA를 자르고 노벨상으로 가버렷!

아래 링크에서 유전자가위를 소개한 책의 리뷰를 볼 수 있습니다. 

[책소개]DNA 혁명 크리스퍼 유전자가위