게놈 편집 식품 제대로 알고 먹자

 2020년 12월, 일본에서는 쓰쿠바(筑波) 대학과 이 대학의 벤처 기업 사나테크시드 (Sanatechseed) 주식회사가 게놈 편집 기술을 사용해 공동 개발한 토마토 시실리안 루주 하이 가바(Sicilian Rouge) High GABA)'의 후생노동성 신고가 수리 되었다. 이 토마토는 혈압 상승을 억제하거나 스트레스를 완화하는 효과가 있는 '감마아미노낙산(GABA, 가바)'을 개량 전 보다 4~5배 많이 함유하고 있다.

게놈 편집 기술이란?

먼저, 게놈 편집이란 DNA에 있는 유전자를 효율적으로 수정할 수 있는 기술을 말한다. 게놈 편집에는 특정 유전자를 파괴해 기능을 사라지게 하는 방법과, 다른 유전자를 삽입해 새로운 기능을 가져오는 방법 두 가지가 존재한다.

게놈 편집 식품의 제조에는 주로 전자의 방법이 사용된다. 보통의 토마토가 가지고 있는 GABA를 합성하는 효소의 유전자는 자기의 기능을 억제하는 기능도 가지고 있다. 그래서 자기 억제를 담당하는 부분을 'CRISPR-Cas9(크리스퍼 캐스나인)'이라는 분자를 사용해 파괴하고 GABA를 더 많이 합성할 수 있게 한 것이다.

게놈 편집 식품은 안전할까?

지금까지 농작물에서는 자연 발생 또는 방사선 등에 의해 인위적으로 유발된 돌연변이를 이용해 그들을 교배시킴으로써 품질 개량이 이루어졌다. 이 방법에서는, 변이는 DNA의 임의적인 위치에서 일어나기 때문에 수정하고자 하는 표적 유전자가 변이할 확률은 매우 낮아진다. 이에 비해 게놈 편집 기술은 높은 확률로 표적 유전자에 변이를 일으킬 수 있다는 장점을 가지 고 있다.

그러나 드물게 의도하지 않은 변이(오프 타깃 변이)가 일어나는 경우도 있으며, 이에 따라 새로운 알레르겐(알레르기를 일으키는 물질)이나 독성 물질 등이 만들어지는 것은 아닐까라는 불안의 목소리도 나오고 있다.

그러나 게놈 편집이 이루어진 작물이 그대로 판매되는 것은 아니다. 게놈 편집이 이루어진 개체에 일반적인 개체를 교배해 생긴 차세대 개체를 조사한다. 그리고 목적한 변이만 가진, 즉 오프 타깃 변이가 없는 작물만 골라서 그것을 유통하는 구조로 되어 있다.

'게놈 편집'의 메커니즘 

먼저 DNA의 목적한 부분과 결합해 가위처럼 그곳을 절단하는 'CRISPR-Cas9'이라는 분자를 사용해 DNA를 절단한다. 그 후 DNA는 세포가 가진 복구 기능에 의해 다시 결합되지만, 그때 DNA 일부가 결손되어 유전자가 작용하지 않게 되는 경우가 있다. 현재의 게놈 편집 식품은 주로 이 방법으로 만들어진다. 한편 절단된 부분에 다른 유전자를 삽입해 재결합시킴으로써 본래는 었던 다른 작용을 하도록 하는 방법도 있다. 게놈 편집 기술의 개발에 크게 공헌한 에마뉘엘 샤르팡티에 박사와 제피 다우드나 박사는 2020년 노벨 화학상을 받았다.

출처: 뉴턴 2021.07