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식물에서 외래 분자 생산을 위한 전략(Safe and acceptable strategies for producing foreign molecules in plants)

전문가 제언: □ 식물은 그 자체로 녹말, 오일 및 단백질뿐만 아니라 비타민, 향료, 색소 등과 기타 많은 유용물질의 원천이며 토양과 물, 이산화탄소와 태양만 있으면 많은 양의 물질을 생산해 내는 매우 효율적인 시스템이다.

□ 또한 인류역사와 함께 종자, 기계 및 많은 경작 시스템이 개발되어 왔고 최근에는 형질전환 기술의 발전으로 식품, 사료 및 기타 응용분야에 필요한 작물의 기능성을 증진시키고 값싸게 물질을 생산할 수 있는 새로운 방법이 제시되고 있다.

□ 그러나 작물에서 외래단백질을 생산하는 것이 환경 및 먹이사슬을 오염시킬 수 있는 위험을 내포한다는 논란이 있으므로 생태계 오염 가능성이 높은 숙주를 사용하지 않는 등 생산 숙주의 선택, 주변 환경과의 격리, 토양 및 농기구를 통한 오염 방지 등을 포함한 물리적 격리를 기본적으로 고려해야 할 것이다.

□ 또한 정상적 번식을 방해하는 유전적 격리 시스템 혹은 유전적 장벽의 사용 등을 생각할 수 있다.

□ Ceres의 시스템은 효모의 전사요소를 포함한 계통과 IPP 생산을 위한 계통으로 구성하여 통제된 환경에서만 IPP가 생산되도록 하고 있으므로 외래 유전자가 생태계를 오염시킬 가능성에 대한 위험을 매우 줄여주는 보다 효율적이고 안전한 방법으로 생각되며 일반적인 종자 발아나 식물 발생이 필요하지 않으므로 종자 내 IPP의 발현이 매우 높게 이루어질 수 있는 경제적으로도 가치 있는 시스템으로 생각된다.

□ 특히 Ceres의 시스템은 모듈화되어 있으므로 프로모터를 교환하여 원하는 단백질이 생산되는 시기와 조직을 조절할 수 있고, 유전자 발현량을 조절 할 수 있는 등 기술적 이점이 있으므로 이를 적용한다면 보다 효과적이고 안전하게 유용물질을 식물에서 생산할 수 있을 것이다.

□ Ceres의 시스템을 보다 개량하기 위한 연구와 Ceres의 시스템에 사용 가능한 프로모터 등 각 모듈에 관한 연구가 향후 필요할 것으로 사료된다.

저자: Mascia, PN; Flavell, RB
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