<h1>서 론</h1><h2>분자농업이란?</h2><p>1980년대에 유전자 재조합 기술이 발전하면서 미생물이나 효모를 이용하여 의약용 및 산업용 재조합단백질을 생산하려는 노력이 많이 이루어지기 시작하였다. 최초로 유전자 재조합기술에 의해서 생산된 것은 당뇨병의 치료제인 인간의 인슐린이다 (Walsh 1998). 초기에는 미생물과 효모를 이용하여 생산이 이루어지다가 동물세포, 형질전환 동물을 이용하여 많은 종류의 의약용과 산업용 단백질이 생산되고 있다. 최근에는 식물의 형질전환 기술과 조직배양기술의 발전과 함께 형질전환 식물을 이용하여 의약용, 산업용 단백질을 생산하려는 노력이 이루어지고 있다. 형질전환 식물체를 이용하는 생산 체계는 식물을 이용함으로서 바이오매스를 얻기 위한 생산단가가 저렴하고, 대량생산을 위한 구모를 확대하는데 드는 비용이 저렴하다. 미생물이나 동물세포를 이용한 재조합단백질의 생산시 병원성 물질의 오염 (human pathogen, oncogenic DNA sequence, prions와 endotoxins)이 우려되는데 (Commandeur et al. 2003) 식물시스템에서는 그러한 위험성이 없다. 원핵생물인 미생물에 비해 식물은 진핵생물로서 생산되는 단백질의 post-transcriptional modification이 동물과 유사하고, 항체와 같이 여러 유전자에 의해서 만들어지는 단백질의 생산도 하나의 식물체에서 생산을 할 수 있으며 생산물의 수송과 저장에 있어서도 실온에서 가능하여 냉장이 필요 없다는 점에서 용이하다.</p><p>분자농업 (Molecular farming)이란 의약용 단백질, 산업용 단백질을 식물을 이용하여 생산하는 분야를 통틀어 말한다. 이 분야에 대한 관심을 반영하듯이 분자농업과 유사하게 쓰이는 용어는 biofarming, molecular pharming, phytomanufacturing, recombinant 또는 plant-made industrials, planta-pharma, plant bioreactors, plant biofactory, 그리고 pharmaceutical gardening 등 많은 용어들이 비슷한 의미로 혼용하여 사용하고 있다 (Basaran and Rodriguez-Cerezo 2008). 분자농업의 목적은 형질전환식물을 이용하여 재조합 단백질의 대량생산을 이용하여 안전하고 저렴한 가격으로 생산물을 공급하는 것이다. 분자농업을 이용하여 최근에 대표적으로 관심을 모으는 분야는 형질전환 식물을 이용한 의약용 단백질 (plant-made pharmaceuticals, PMP) 생산과 항원단백질을 생산하는 식물-유래 경구백신 (plant-base edible vaccine) 분야이다.</p><p>생물의약품과 관련하여 생산되는 단백질들이 대체적으로 고가로 형성되어 있기 때문에 실수요자의 대부분이 경제적인 어려움에 의해서 소외당하고 있는 경우가 많다. 이러한 문제를 해결하고자 고가의 의약용단백질에 대해서 가격을 낮출 수 있는 생산 시스템의 개발이 절실히 요구되어지고 있는 실정이다. 특히 식물-유래 경구백신의 경우 경제력이 약한 많은 개발도상국에서는 백신 접종을 제때하지 못해 현재에도 수많은 어린이가 질병에 의해서 고통을 받고 생명을 잃고 있다. 이를 해결하기 위한 수단으로 항원 단백질을 만드는 항원유전자를 식물에 도입하여 생산함으로서 백신의 단가를 낮추어 이들의 고통과 죽음을 극복하자는 것이다. 백신 외에도 많은 질병에 의해서 고통을 겪고 있는 환자는 치료제인 생물의약품의 높은 가격에 의해서 이중의 고통을 겪고 있다. 분자농업을 이용한 생물의약용 단백질 및 산업적으로 유용한 단백질의 생산은 미래 지향적으로 지속적인 발전과 다양한 분야의 단백질의 생산에 이루어져야할 것이다.</p>
의약용 단백질, 산업용 단백질을 식물을 이용하여 생산하는 분야를 통틀어 말하는 것은?
분자농업