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식물유전공학에서 모상근의 응용

전문가 제언: ○ 바이러스를 주로 사용하는 동물세포에서와는 달리, 식물의 외래 유전자 도입 형질전환에서 유전자 벡터의 사용은 주로 Agrobacterium 속에 속하는 두 세균 A. tumefaciens와 A. rhizogenes의 플라스미드를 이용한다. 두 세균 모두 토양세균으로 식물의 병을 일으키는 병원균이다.

○ 식물의 세균 이용 형질전환은 위의 두 세균 중 주로 A. tumefaciens를 많이 이용한다. 이는 식물 종양을 일으키는 세균으로 Ti 플라스미드의 유전자가 숙주세포에서 발현되어 나타나는 표현형이다. 그러므로 이 세균을 이용하여 형질전환을 하면 감염된 조직절편에서 종양 비슷한 탈분화 세포덩이 캘러스(callus)가 유도된다.

○ 식물 형질전환에서의 병목(bottleneck)은 이 캘러스로부터 식물체로의 재분화(regeneration) 성공여부에 달려있다. 형질전환이 어렵거나 안 되는 식물은 주로 이 재분화과정이 어렵기 때문이다. 이는 유전공학을 이용하는 농작물의 개량에 걸림돌이 된다.

○ A. rhizogenes는 Ri 플라스미드의 유전자가 숙주세포에서 발현되어 모상근을 유도한다. 모상근은 형태적으로 변화가 있기는 하지만 캘러스와는 달리 완전 분화된 식물기관이다. 모상근으로부터 식물체로 재분화되는 과정이 역시 까다롭기는 하지만, 형질전환 식물이 목표가 아니고 식물세포의 대사산물을 목표로 하는 유전공학에서는 이 기술이 가지는 여러 가지 장점이 있다.

○ 캘러스 세포 현탁 배양 보다는 모상근 배양이 배양 시스템의 편이성이나, 안정성이나, 경제성 모두 월등 유리하다. 본문에서 언급하였듯이 상업적, 산업적 대규모 배양법이 현재로는 알려지지 않았지만 활발한 연구개발이 불원간 이를 가능하게 할 것이라고 생각된다.

저자: Hu, ZB; Du, M
자료유형: 학술정보