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* 새로운 생체접합물질의 식물체내 합성(Synthesis of novel biomaterials in plants)

전문가 제언: □ 식물을 이용하여 원래의 유전자 혹은 인공합성 유전자로부터 만들어진 단백질 기본 중합체와 생분해성 합성수지 및 탄성 중합체 성질을 가지고 있는 polyhydroxyalkanate(PHA)를 합성하기 위해서는 분자유전학적 방법이 필수적으로 이용되는 바, 그 과정을 보면 1) 목적으로 하는 유용물질관련 유전자의 탐색, 2) 유용유전자 도입을 위한 운반체 개발, 3) 형질전환체 선발 방법 확립, 4) 형질전환체 재분화기술 확립, 5) 형질전환식물체의 유전성 및 안정성 확보 등을 들 수 있다.

□ 현재까지 Escherichia coli, Bacillus stubtilis, Aspergillus균 등에서 목적 단백질에 관련된 유전자를 분리, 추출하거나 oligonucleotide를 이용하여 유전자를 합성해서 강력한 발현을 할 수 있는 cauliflower masaic virus(CaMV) 35S promoter를 이용하여 Nicotinana tabacum(담배)과 Solanum tuberosum(감자) 형질전환체를 개발한 후 형질이 발현된 것은 확인되었지만 합성된 단백질의 양이 대단히 낮고 또한 형질전환식물체의 다른 형질이 열악하게 되는 경향이 있는 등 여러 가지 많은 문제점이 대두되고 있으며 또한 합성유전자의 형질전환이 엽록체, 핵게놈 등의 미세기관에 따라서도 판이하게 달리 발현되는 경우가 많다.

□ 농업자재용, 의료용, 직물용 등으로 다양하게 이용되는 PHAs는 식물에서 성공적으로 합성되고 있지만 아직까지 경제적인 측면과 효과적인 측면은 매우 낮은 경향을 보이고 있는 실정이다. 이들 물질의 경제성을 높이기 위해서는 생성되는 생산물의 함량이 획기적으로 증가되어야 하고, 추출방법이 용이하여야 하고, 품질이 우수하여야 하고, 형질전환체의 다형질에 미치는 영향이 없거나 미미하여야 하는 등 앞으로 해결해야 할 사항들이 대단히 많다. 이러한 문제점 외에도 특히 형질전환체의 정상적인 생육을 도모하기 위한 내적 혹은 외적 요인들을 분석하여 생장량이 많은 형질전환체를 선발, 육성하여야 할 것이며 전통적인 육종방법과도 접목하여 생물물질 함량이 많은 품종을 개발하는데도 역점을 두어야 할 것이다.

저자: Moire, Laurence; Rezzonico, Enea; Poirier, Yves
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