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학습자료/과학

유전자 재조합으로 파란 장미를 만들었어요

대한민국 교육부 2015. 12. 18. 16:56

유전자 재조합으로

파란 장미를 만들었어요



■ 유전자 변형으로 탄생한 파란장미 

여러분! 파란장미를 본적이 있나요? 파란장미의 꽃말은 ‘불가능’이라고 합니다. 실제로 장미 중에는 파란장미가 존재하지 않기 때문이지요. 왜 파란색 장미는 없는 걸까요? 그 이유는 장미는 푸른색 색소를 만들 수 있는 유전자가 없기 때문입니다.


▲ 파란장미(출처: 에듀넷)


그런데, 파란색 장미를 본 것 같지 않나요? 지난 2004년, 오스트레일리아와 일본의 과학자들이 13년 동안 공동으로 연구한 끝에 파란색 장미를 만들어 냈습니다. 그래서 지금은 꽃가게에 가면 쉽게 파란장미를 볼 수 있는 것이죠. 꽃을 개량해서 새로운 품종을 만드는 건 꽃을 농사짓는 사람들이 하는 일인 줄 알았는데, 어떻게 과학자들이 파란색 장미를 만들 수 있었을까요? 바로 유전공학을 연구한 과학자들이 유전자 재조합 기술을 이용하여, 파란색 색소를 만들 수 있는 유전자를 장미에게 넣어 장미의 유전자를 변형시켰기 때문입니다.


▲ 유전자 재조합 과정을 통한 파란색 장미의 탄생(출처: 에듀넷)



■ 유전자 변형 생물이란? 

이제 파란장미의 꽃말은 ‘불가능’에서 ‘기적’으로 바뀌었다고 합니다. 파란장미처럼 외부에서 새로운 유전자가 들어와 만들어진 생물체를 유전자 변형 생물이라고 합니다. 그럼, 유전자 변형 생물, GMO는 무엇일까요? GMO(Genetically Modified Organism)는 유전자 재조합 기술을 이용하여 기존 생물체에 다른 생물체의 특정 형질의 유전자를 끼워 넣음으로써, 그 유전자가 기능을 발휘하여 특정 생물체에 존재하지 않았던 새로운 형질을 갖게 하는 것입니다.


▲ 유전자 재조합 기술(출처: 에듀넷)


최첨단 유전자 재조합 기술을 이용하여 만든 GMO는 기존의 전통 방식으로 개량된 품종보다 좋은 품종을 만들 수 있게 됩니다. 여기에 GMO를 만드는 목적이 있습니다. 좋은 품종을 보다 빨리 개발하기 위함이라고 할 수 있겠지요.



■ 유전자 변형 생물의 장단점 

이러한 유전자 변형 기술에는 여러 가지 장단점이 있는데, 장점으로는 전 세계가 처한 식량, 에너지, 환경 문제를 유전자 변형 생물(GMO) 기술이 해결해 줄 것이라는 점입니다. 또한 의료 분야에서는 유전자 및 바이오파밍 연구를 통해 난치병을 치료하기 위한 노력이 계속되고 있습니다.

- 2006년 기준

농가 소득증가

농약 사용량 감소 

온실가스 배출 감소 

농가의 소득이 62억 달러

증가 추정 

1996년과 2006년 비교 결과, 제초제 및 살충제 사용량 2억 8,570만kg 감소 추정 

제초제나 살충제 살포 횟수의 감소와 경운기를 사용하지 않고 하는 직업의 장가로 연료 사용량이 감소 -> 온실 가스 배출 절감 효과 발생 

▲ GMO의 장점

(출처 : Graham Brookes & Peter Barfoot(2008),GM crops:global socio-economic and environmental impacts 1996-2006)


이러한 혜택도 많지만, 유전자 변형 기술의 이용에 따른 자연 생태계나 인체 및 동물에게 미치는 영향에 대한 우려도 많이 제기되고 있습니다. 농산물에 많이 이용되는 유전자 변형 생물은 인위적으로 유전자의 특성을 바꾼 농산물이기 때문에 사람이 전통적으로 먹어온 농산물과는 다릅니다. 그래서 이 농산물이 사람에게 어떤 위해성이 있는지, 환경에 어떤 영향을 끼치는지 반드시 확인해야 합니다. 현재 정부에서는 유전자 변형 농산물의 안전성을 평가하여 기존의 식품만큼 안전하다고 안전성이 입증된 농산물만 식품으로서 수입을 승인합니다. 또한 유전자 변형 생물을 식품으로 사용하기 위해서는 안전성을 식품의약품안전처로부터 승인을 받아야 합니다.


인체 위해성 

환경 위해성 

수입 / 생산 및 유통 

독성 및 알레르기가

발생할 우려 있음 

토종 품종 및 비GMO

생물과의 교잡

생물의 다양성 감소의

우려가 있음 

승인 받지 않은 GMO

생산 및 유통의 우려 있음

낙곡에 의한 GMO의

자생 우려 있음 

▲ GMO의 단점 (출처: 에듀넷)


이렇게 과학 기술을 올바르게 사용하면 또 다른 새로운 기적을 만들어 낼 수도 있겠죠?



■ 유전자 변형 생물(GMO)과 비슷하면서 다른 '육종' 

유전자 재조합 기술이 개발되기 전, 우수한 형질을 가진 새로운 품종을 만들거나 품종을 개량하는 방법으로 육종이라는 기술을 사용하였습니다. 육종을 통하여 신기한 생물들이 많이 생겨났는데요, 대표적인 식물이 ‘씨 없는 수박’입니다. 씨 없는 수박이 어떻게 만들어지는지 살펴볼까요?

▲ 씨 없는 수박이 만들어진 과정(출처: 에듀넷)


육종을 통해 만들어진 생물은 유전적으로 변형된 것이 아니므로 자연계에 존재하는 생물과 동일합니다. 따라서 식품으로 사용하여도 안전성에는 큰 이상이 없다고 합니다. 알알이 형형색색의 빛깔을 갖는 유리보석 옥수수와 일반 젖소들보다 우유의 생산을 더 많이 할 수 있는 슈퍼 젖소 역시 육종을 통해 만들어진 생물들입니다.



■ 과학 기술이 우리에게 미치는 영향 

과학 기술은 하루가 다르게 발전하고 있습니다. 세계 경제 포럼이 발표한 세계를 바꿀 신기술 10가지를 살펴보면 인포메틱스(수많은 정보를 선별하는 기술), 바이오 소재를 이용한 신약, 녹색혁명, 청정 에너지, 이산화 탄소의 연료화 기술, 무선 전력 전송 기술, 고밀도 에너지 저장 기술, 맞춤 의학, 신교육 기술 등이 있습니다. 이러한 기술들은 어쩌면 ‘양날의 검’과 같습니다. 기술이 발전할수록 인간의 생활은 편리해지지만, 예상하지 못한 문제가 인간을 위협할 수도 있습니다. 하나의 예로 사람들은 원자력 발전소를 통해 생활에 필요한 전기를 쉽게 얻을 수 있었지만, 지진 해일로 후쿠시마 원자력 발전소가 붕괴되었을 때 방사능 누출로 많은 사람들이 생존에 위협을 받았습니다. 과학이 우리의 미래를 풍요롭게 만들기 위해서는 우리의 관심이 노력이 필요할 것입니다.



[자료출처: 에듀넷]



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