<h2>상업화가 승인된 유전자변형작물의 비의도적인 돌연변이 사례</h2><p>유전자교정기술이 실용화되기 전에는 주로 아그로박테리아 감염법을 이용하여 유전자변형작물을 만들었다. 이는 자연 상태에서 일어나는 유전자의 수평 전이(horizontal transfer)기작을 이용한 것으로 아그로박테리아에서 전이되는 T-DNA 단편에 원하는 유용유전자를 삽입하여 만든 재조합 T-DNA 단편을 식물에 전이가 되도록 하였다. 그러나 T-DNA의 전이 및 삽입은 숙주 식물 유전체 내의 어느 특정 위치에만 삽입되는 것이 아니라 무작위적인 과정이며, 삽입을 위한 이중나선의 절단 및 교정 과정에서 삽입되는 T-DNA의 양쪽 말단 뿐만 아니라 숙주 유전체 내의 삽입 경계면에 결실, 삽입, 재배열 등의 다양한 돌연변이가 일어날 수 있다. 실제로 현재까지 안전성 평가를 거쳐 상업화가 승인된 이벤트 작물 중에서 다수의 비의도적 돌연변이가 확인 되었다(Table 2). 그러나 이러한 비의도적 돌연변이가 실제로 인체 및 환경에 어떠한 위해성을 미칠 것인가에 대한 안전성 평가는 엄격한 평가 규정에 따라 수행되었으며 현재까지 이러한 비의도적 돌연변이가 인체 및 환경에 미칠 어떠한 잠재적인 위해성은 아직 보고된 바가 없다. 이는 바로 식물이 내포하고 있는 장점에 기인한다고 할 수 있다.</p><p>상업화가 승인된 이벤트의 유전체에 재조합 T-DNA가 삽입되는 과정에서 일어난 비의도적인 돌연변이는 삽입, 결실, 염기치환, 염색체 재배열 등으로 재조합 T-DNA의 삽입 주변의 경계 면과 T-DNA 내 유전자의 재배열 등에 국한되었다(Table 2). 작물별로는 옥수수, 유채, 콩 등이었으며, 도입된 유전자들은 제초제 저항성, 해충 저항성이었다. Cryl(A)b 유전자가 도입된 MON 810 YieldGard \( { }^{\circledR} \) 옥수수는 도입된 T-DNA 단편 내 목표유전자의 발현을 위하여 부착한 NOS terminator 염기서열이 결실되어 이 부위를 지나서 보다 긴 전사체가 만들어지면서 2 개에서 18 개까지의 다른 아미노산이 추가된 ORF가 확인되었다. 또한, MS11 유채, MON 89788, SYHTOH2 콩은 각각 T-DNA의 우측과 좌측 삽입 경계 면에 6 bp에서 61 bp의 결실이 있었으며, MON 87751 콩은 우측과 좌측에 각각 16 개와 7 개 염기의 결실과 함께 좌측에 1개의 염기가 삽입되었다. DP 305423-1 콩 이벤트는 \( \omega \)-6 desaturase를 암호화 하는 콩 내재성 fad2-1 유전자의 399~995번 유전자 단편에 대한 역방향 유전자를 도입하여 유전자 침묵 현상을 유도하여 올레산 함량이 증가하고, 리놀레산 함량이 감소하도록 한 이벤트이다. 이 경우에도 우측 및 좌측 삽입 경계 면에 약 500 bp의 결실과 23 개의 염기치환 등이 확인되었다. 제초제 저항성 유전자와 해충 저항성 유전자가 도입된 DAS 59122-7 옥수수도 우측과 좌측 삽입 경계 면에서 각각 22 개와 25 개의 염기가 삽입 되었으며 2개의 염기 치환도 확인되었다. 그리고 CP4EPSPS 유전자가 도입된 RoundUp Ready 40-3-2 콩은 도입유전자와 숙주 염색체 단편과의 일부 염색체 재배열도 확인되었으며, DAS-81419-2 콩은 도입 유전자 내 재베열이 일어난 것으로 확인되었다.</p><p>이러한 이벤트 내 비의도적 돌연변이에 대한 안전성은 삽입 유전자 및 인접하는 숙주 유전체의 유전자 내에 위치하는 외래전사해독프레임의 유무와 전사 및 단백질 번역 등의 유전자 발현 가능성 유무를 검토한 후, 내재 유전자 사이 접합부 및 T-DNA 결합으로 생성된 새로운 접합부에서 암호화되는 추정 상의 폴리펩타이드를 기존에 알려진 독소, 알레르겐, 위해성을 보이는 생물 활성 단백질과 생물 정보학적 방법으로 비교 분석하며, 동물을 이용한 장, 단기 임상시험을 통한 안전성 시험 결과로 최종적인 승인 여부를 결정한다.</p><p>이상의 검토 결과를 종합하여 보면 유전자교정 작물의 안전성 평가를 위한 규정은 최종적으로 생산된 산물을 규제하도록 하여야 하며, 유전자교정 기술 그 자체를 규제하도록 제정되어서는 안 된다고 생각한다. 이러한 주장은 유전자교정 작물에서 확인되는 대부분의 비의도적 돌연변이는 인체 및 환경에 대한 잠재적인 위해성을 내포하고 있지 않으며 식물의 전통 교배육종에 의한 포장 육성과정에서도 자연적으로 발생하는 수준의 돌연변이이기 때문이다. 또한, 비의도적 돌연변이의 영향으로 인하여 표현형이 모본과 확연하게 차이가 나거나 인체 및 환경에 대하여 비의도적인 위해성을 미칠 수 있는 계통들은 후대에 교배육종 과정을 통하여 대부분 제거가 가능하다. 따라서 유전자 교정 작물의 비의도적 돌연변이 현상에 대한 안전성 평가는 기존의 유전자변형작물의 안전성 평가 기준에 따라 수행하면 충분하다고 사료 된다. 오히려 전통교배육종 기술로 육성한 계통과 구분이 어려운 SDN-1 그룹에 속하는 유전자교정 작물은 규제 대상에서 제외되어야 한다고 생각한다.</p>
비의도적 돌연변이에 대한 안전성은 어떻게 결정되는가?
삽입 유전자 및 인접하는 숙주 유전체의 유전자 내에 위치하는 외래전사해독프레임의 유무와 전사 및 단백질 번역 등의 유전자 발현 가능성 유무를 검토한 후, 내재 유전자 사이 접합부 및 T-DNA 결합으로 생성된 새로운 접합부에서 암호화되는 추정 상의 폴리펩타이드를 기존에 알려진 독소, 알레르겐, 위해성을 보이는 생물 활성 단백질과 생물 정보학적 방법으로 비교 분석하며, 동물을 이용한 장, 단기 임상시험을 통한 안전성 시험 결과로 최종적인 승인 여부를 결정한다.