<h2>자연 상태에서 자생적으로 발생한 유전자변형식물이 재배종으로 된 사례</h2><p>아그로박테리아의 T-DNA 단편이 자연 상태에서 식물체의 유전체 내에 전이된 사례는 담배에서 최초로 보고되었다. Nicoiana glauca 종을 포함하여 N. tomensiformis, N. kawakami, N. tabacum, N. tomentosa, N. otophora 등 42 종의 다양한 담배 계통에서 T-DNA의 단편이 확인되었다. 이들 단편에 대하여 전체 유전체 염기서열 분석 및 chromosome walking 분석 등의 기술을 통하여 담배에 전이된 T-DNA 는 A. rhizogenes의 mikimopine-type Ri plasmid (pRi) 단편으로 밝혀졌다(Table 1). 이들 삽입된 T-DNA 단편에 대한 염기서열 분석 등의 연구결과를 종합하여 본 결과, Table 1 에서 요약한 바와 같이, N. glauca, N. tomensiformis, N. kawakami 는 각각 TA, TB, TC, TD로 명명된 T-DNA 단편들이 삽입된 것으로 확인되었다. TA 단편은 \(orf3-orf8-rolA-rolB-rolC-orf13-orf14-mis\), TB는 \(orf14-mis\)와 \(ags-masI'-mas2'\), TC는 \(orf2-orf3-orf8-rolA-rolB, oc\)l과 \(c\), TD는 \(orf15\), \(orf511\)와 \(orf14\) 유전자로 구성되었다. 반면에, N. tabacum 는 이들 4 개 단편 중 TC가 그리고 N. tomentosa는 TA 단편이 삭제되었으며, N. otophora는 단지 TC 단편만이 확인되었으며, 불완전 역반복(incomplete inverted repeat)형태로 삽입되어 있는 것으로 확인이 되었다. 이러한 복잡한 삽입 형태를 종합하여 Chen 등은 이들 T-DNA 단편 내 유전자들은 현존하는 재배종 담배의 먼 조상 계통에 개별적으로 전이된 다음 오랜 세월을 기치는 육종과정에서 T-DNA 단편 내 존재하는 식물호르몬(예, mannopine synthase)의 생산과 관련된 유전자들의 발현으로 선발이 쉽게 되어 선택적으로 현재의 재배종까지 존재하게 되었다고 추론하였다. 실제로 opine을 생산하는 유전자인 TB-mas2'의 뿌리 조직 내 발현으로 인하여 opine 호르몬이 생산되는 것을 확인하였다. 그러나 초기에 보고된 연구결과에 의하면 담배 식물체에 전이된 T-DNA 내 유전자들의 발현이 아주 미미하여, 식물의 성장에 뚜렷하게 영향을 미칠만한 수준이 아니라고 보고되었다. 따라서 이들 전이 유전자들의 발현 여부에 관한 결론은 아직 추가적인 연구가 보강되어야 한다고 사료 된다. Kovacova 등은 담배의 유전체에 전이된 T-DNA 단편 내에 포함된 mikimopine 합성효소를 암호 하는 mis 유전자의 구조 및 발현 여부를 조사한 결과 이 유전자는 틀 이동 돌연변이(frameshift)가 일어나 해당 전사체 내에 여러 개의 조기 종결코돈의 발생으로 정상적인 기능을 갖춘 단백질이 번역될 수 없다는 사실을 확인하였다. 따라서 아마도 이들 전사체가 small interference RNA (siRNA)에 의한 RNA 간섭현상 등으로 전사 후 조절기능에 관여할 것이라고 추론하였다. 향후 이러한 사실이 증명된다면 자연적으로 T-DNA가 전이된 담배 등의 계통이 어떻게 오랜 세월 동안 후대를 거치면서 선발이 되어 현재의 재배종에까지 유지되고 보존될 수 있었는지에 대한 단서를 제공할 수 있을 것으로 사료 된다.</p>
TD 단편을 구성하는 유전자로 알맞은 것은 무엇인가?
\(orf14\)