유전자변형생물

생명공학 기술을 이용하여 인위적으로 변형 및 조작된 유전물질을 포함하고 있는 살아있는 모든 생물체(동물, 식물, 미생물 등)를 유전자변형생물(GMO, genetically modified organism)라 한다. GMO는 LMO(Living Modified Organism)와 혼용되어 사용되기도 하나, 명확한 의미에서 LMO는 생식, 번식이 가능한 유전자변형생물체를 의미하며, GMO는 생식, 번식이 가능하지 않은 것도 포함한 포괄적 용어로 정의 되고 있다. 유전물질인 DNA의 발견 이후 유전자 변형기술의 발달에 힘입어 다양한 GMO들이 개발 연구되고 있으며, 작물의 경우 1990년대 이후 현재 많은 나라에서 재배 및 사용되고 있다. 유전자변형작물의 실용화를 위한 국가별 규제와 절차는 매우 엄격하나, 안전성에 대한 우려와 함께 비판적 여론도 존재하고 있다.

목차

아그로박테륨은 식물의 왕관혹(crown gall)병을 일으키는 그램음성세균으로 식물의 형질전환에 가장 많이 사용되고 있다. 아그로박테륨이 보유하는 Ti 플라스미드 또는 Ri 플라스미드의 T-DNA가 식물의 유전체에 삽입되는 현상을 이용하는데, 플라스미드가 가진 종양 유도 유전자를 제거하고 항생제 저항성 유전자와 같은 선별 마커(selection marker) 유전자 삽입 등을 통한 변형된 프라스미드를 이용한다.

아그로박테리아에 감염되어 발병한 왕관혹 (출처:GettyimagesKorea)

식량은 인류 생존의 가장 기본적이며 필수적인 요소이다. 인류의 역사와 함께 안정적인 식량의 공급을 위한 작물의 품종개량 등 육종 기술을 포함한 새로운 농업기술의 개발은 생산량에 있어 획기적 전환점이 되는 녹색혁명을 가져왔다. 하지만 인류는 지속적인 인구증가, 지구환경변화, 농업환경 악화 등으로 인한 전통적인 육종 기술의 한계성을 인식하게 되고, 20세기 발달한 생명공학 기술에 기반을 둔 "유전자변형 작물"의 제조가 미래 식량문제의 해결책으로 제시되었다. 최초의 유전자변형작물은 아그로박테륨을 이용한 항생제 저항성 유전자가 도입된 담배이며,¹⁾²⁾ 이후 토마토, 콩, 옥수수, 벼, 밀 등 많은 유전자변형작물이 제조되어 농업을 비롯한 다양한 분야에서의 실용화를 목적으로 재배되고 있다.

식품으로 승인되어 처음으로 상용화된 유전자변형작물은 토마토이다. 미국 칼젠(Calgene)사가 개발한 유전자변형 토마토는 일반 토마토에 비해 잘 무르지 않아 오랜 시간 유통이 가능하며, 1994년 미국식품의약안전청(FDA)의 승인을 받았다. 이를 시작으로 콩, 옥수수, 감자를 비롯한 많은 작물들이 승인을 받아 시장에서 거래되고 있고, 재배면적 및 거래 작물의 다양성 증가에 따라 국제사회의 유전자변형작물 안전성에 대한 관심과 우려에 기반하여 2001년 1월 유전자변형생물에 대한 안전성을 확보하기 위한 바이오안전성의정서를 채택하고 유전자변형생물 관리 기준과 지침이 되는 법과 규율을 정책에 반영하도록 하고 있다.

전세계 유전자변형작물 재배면적은 1996년 이후 지속적으로 증가하고 있어, 2016년에는 1억 8,510만 헥타르에서 재배되고 있다고 조사되었다.³⁾ 작물별로 보면 콩이 전체 유전자변형작물의 50%에 달하여 세계적으로 9천 1백만 헥타르에서 재배되고 있고 옥수수(33%), 면화(12%), 유채(5%)의 순이다. 국가별로 보면 미국이 전체의 89%로 가장 많이 재배하고 있으며, 중국을 비롯한 아시아에서는 10%의 면적을 차지하고 있으나, 우리나라는 상용화를 위한 유전자변형작물의 재배가 승인되지 않고 있다.

우리나라는 상용화를 위한 유전자변형작물의 재배는 허용하지 않으며, 제한적 수입이 허용되어 소비되고 있다. 국제사회의 바이오안전성의정서 채택 이후, 2001년 3월 우리나라도 유전자변형생물체의 국가간 이동 등에 관한 법률을 제정 공포하였으며, 2008년 1월 1일부터 의정서와 LMO법이 발효 되었다. 2017년 10월까지 관련법에 근거하여 승인된 식품용 LMO 위해성 심사 현황을 보면 7개 작물을 비롯한 164건, 농업용으로는 5개작물을 비롯한 총 150건이 승인되었다.⁴⁾

생명공학, 아크로박테륨, 바이오안정성의정서, ISAAA(International Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications)

1. Framond AJ, Bevan MW, Barton KA 등 (1983) Mini-Ti plasmid and a chimeric gene construct: new approaches to plant gene vector construction. Miami Winter Symposia, 20: 159-170
2. Schell J, Montagu MV, Holsters M 등 (1983) Ti plasmids as experimental gene vectors for plants. Miami Winter Symposia, 20: 191-209
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