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토양 생태계에서 살충제 내성 Bt 작물의 거동과 영향

전문가 제언: ○ 생물공학의 발전 특히 유전자 공학의 발달은 식물개량에 엄청난 변화를 일으키고 있으며 새로운 형질의 이용 가능성을 높이고 있다. 이 논문에서는 세균 Bacillus thuringiensis(Bt)으로부터 Bt 작물로 알려져 있는 작물로 개량한 각종 작물해충으로부터 손상을 감소시키는 살충용 Cry protein의 사용과 효과에 대한 토론 자료를 소개한다.

○ Bacillus. thuringiensis는 1901년 일본, 1911년에 독일에서 발견된 그램 양성의 Bacillus속 토양세균으로 포자 형성 시기에 결정형의 독소단백질을 생성하여 1915년 농약으로 처음 개발되었다. 그리고 우리나라에서는 1979년 처음으로 등록되었다.

○ B. thuringiensis는 단백질성 살충용 δ 내독소는 아미노산 서열에 따라 Cry(crystal)와 Cyt(cytolytic)로 분류하고 Cry 독소는 다시 숙주 특이성과 단백질 유전자 간의 아미노산 유사성에 따라 Cry1은 나비목 유충에, Cry2는 나비목과 파리목에, Cry3는 딱정벌레목에, Cry4는 파리목에, Cry5는 딱정벌레목과 나비목에 이중 독성을 나타내는 다섯 가지로 구분하고 살충 결정단백질을 Cry protein이란 Bt.독소 전문용어로 사용한다.

○ 곤충 저항성 유전자 조작으로는 작물을 추수해서 소비자에게 도달할 때까지 자체 내 독소를 생산할 수 없기 때문에 Bt 작물을 비롯한 유전자 변형 작물이 토양과 환경에 문제를 야기하고 도리어 살충제 사용을 증가시킨다는 비판과 향후 인류의 식량을 해결하는 첨단생명 기술력이 될 것이라는 전망을 함께하고 있다.

○ 살충용 결정단백질(ICPs)은 중간 창자에 있는 단백질 분해효소에 의하여 적당한 분자량으로 분해되어야 독성을 발휘하는 특성 때문에 우선 중간 창자에 흡수되어야 하고 효소의 활성조건을 충족시켜야 하기 때문에 높은 선택성을 가지고 있어 생물농약으로서의 개발과 적용해충의 추적 그리고 새로운 형질 변형식물의 개발에 기여할 것으로 기대한다.

저자: Isik Icoz, Guenther Stotzky
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