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바이오리액터로서 식물의 최근발달과 새로운 기회

전문가 제언: ○ 1984년 Velten 등이 유전자코딩 발현을 개시하는 것으로 알려진 프로모터 단편을 분리시킨 후 80년대 중반부터 Monsanto, AgrEvo 등 대기업은 GM 식물 이용 가능성을 주도하여 비선택성 제초제에 대한 내성유전자를 유용작물에 도입하는 연구를 시작으로 식물유전공학이 태동하게 되었다.

○ 박테리아가 운반하는 Ti plasmid는 고등식물 형질 전환용 유전자 운반체로 식물세포 내로 들어가서 식물 염색체 내에 결합되고 종양 생성을 지령한다. 재조합 식물세포를 미생물 배양과 같은 방법으로 배양하는 기술과 재조합 단백질을 생산할 수 있는 형질전환체를 개발하는 일을 식물분자농업 또는 Biopharming이라고 부른다.

○ 바이오파밍(biopharming)은 유전자이식 생물을 만드는 과정이라고 할 수 있으며 단백 발현을 극대화할 수 있는 상류 공정과 발현 단백을 효율적으로 회수하는 하류 공정으로 나누고, 식물에서 동물단백질을 발현시킬 때 가장 큰 문제인 단백당화 등 단백질 합성 후 과정이 정확하게 구성되지 않을 수 있다. 고부가가치 단백을 생산하기 위해 식물종자를 생물반응기 개념으로 사용하는 방안을 연구하고 있다.

○ 농촌진흥청은 공동연구로 엽록체 형질전환 기술을 개발함으로써 작물엽록체를 이용한 고부가가치 새로운 기능물질의 대량생산이 가능하게 되었다. 엽록체는 모계유전을 하므로 화분 이외 외래유전자가 존재하지 않아 유전자변형작물(GMO) 환경위해성 문제인 유전자 비산 등 환경방출의 우려를 해소할 수 있어 식물분자농업(plant molecular farming)의 실용화가 가능성을 높이고 있다.

○ 플랫폼이란 단어는 매우 다양한 의미를 가지고 있지만 간단하게 표현하자면 어떤 목적을 달성하기 위해서는 반드시 거쳐야 하는 승강장(플랫폼)을 뜻하며, 앞으로 식물공장으로 인식되는 바이오리액터로서의 식물과 식물분자농업 연구의 플랫폼이 되기를 기대한다.

저자: A.K. Sharma, M.K. Sharma
자료유형: 학술정보