GMO

(유전자 조작 식물에서 넘어옴)

유전자변형생물체.
Genetically Modified Organism.

1 개요

LMO(Living Modified Organism)라고도 하지만, 대중적으로 아직 GMO라고 많이 통용된다. GMO와 LMO를 합쳐 LGMO(Living Genetically Modified Organism)이라고도 부른다. 생명공학기술을 이용하여 내부에 새로운 유전자를 삽입한 생명체를 총칭한다. 생명공학 분야에서는 이렇게 안 부르고 유전자 이식 생물(Transgenic Organism)이라고 쓴다.

인류의 농사와 축산의 역사는 종자와 가축의 개량의 역사라고 말할수 있다. 농사를 짓는 과정에서 다음 해에 뿌릴 씨앗으로는 올해 재배한 작물의 종자 중 실한 것만을 골라서 저장해 사용하는 방식이라든가, 가축은 새끼를 많이 낳는 것을 씨암탉이나 종돈 등으로 사용하는 방식으로 실상 인류가 원하는 유전자만을 골라내온 것이다. GMO는 이러한 기존의 개량 방법을 벗어나 유전자 수준에서의 조작이라는 이전과는 다른 새로운 방법으로 생물을 개량한 것이다.

지금까지의 종자개량과 GMO가 다른 점은, 종자개량은 동종, 이종간 교배를 통하여 개체를 선별하고 유전자풀을 바꿈으로써 우성 형질의 발현을 촉진시켰으나, GMO는 아예 인위적으로 유전자를 조작함으로써 식물에 박테리아 유전자를 주입하는 등 자연적 발생 불가능한 형질변화를 가능케 한다는 점이다.

대표적인 예로 크기가 크고 오랜 기간 보관해도 무르지 않는 토마토, 그라목손에 내성이 있는 콩, 동물성 단백질을 생산해 내는 콩 등이 있다.

종자 개량과 GMO를 혼동하는 경우가 있는데 차이는 다음과 같다. 종자 개량은 random mutation이 일어나길 목이 빠지게 기다린 후 각기 돌연변이 중 원하는 형질이 있는 개체를 선택하여(이를 screening이라 한다) 교배하거나 다른 종과의 잡종화를 통하여(동물의 경우 대다수가 불임이며, 식물의 경우 배수체 유도를 통해 가능하며 매우 흔한 현상이다) 이루어졌기 때문에 자연에서 나타나지 않는 형질 혹은 근연종에서 나타날 수 없는 형질을 나타내는 종자로 개량이 불가능하다. 예를 들어 4000년 간 벼를 재배하면서 품종개량한다 했을 때 -20℃에서 생육이 가능한 형질을 나타내는 품종을 만드는 것은 확률적으로 거의 불가능하다. 반면 GMO의 경우, 남극에 사는 식물 중 -20℃까지 생육가능한 종의 결빙방지단백질(얼음의 형성을 방해하여 세포가 다치는 것은 막아주는 단백질로 고교과정에서 흔히 부동단백질이라 배운다) 형성 유전자를 벼에 이식한다면 -20℃에서도 얼지않고 자라는 품종을 만들 수 있게 된다 (물론 생명 유지에 필요한 각종 효소들의 활성 온도는 바뀌지 않는 만큼, 세포가 얼지 않고 간신히 살아남는 정도에 불과할 것이다. 사람들이 생각하는 것 만큼 GM 기술이 만능은 아니다). 기존의 종자 개량은 교배와 무작위 돌연변이의 선별에 의존했기 때문에 원하는 형질을 갖는 품종을 만드는데 매우 오랜 시간이 걸렸으나, GMO의 경우 길면 몇년 짧으면 며칠 만에 특정 생물의 유전체(genome) 안에 우리가 원하는 유전자만을 옮겨 형질을 발현시킬 수 있다.

예를 들어 그라목손에 내성이 있는 콩의 경우, 식물전멸제초제인 그라목손을 뿌린 밭에서, 이 제초제에 내성을 가진 박테리아[1] 식물을 채취해 제초제 내성 유전자를 찾아내어, 콩 작물에 주입한 것이다. 이러한 경우 콩작물만 선별하고 다른 식물을 전부 죽이는 제초제를 개발할 필요없이 모든 식물을 죽여버리는 그라목손을 뿌리고도 혼자서 살아남는 콩을 기르는 게 경제적으로도 또 사용에 있어서도 편리를 얻을 수 있다. [2]

일각에선 인류 식량난을 해결할 최선의 방법으로 평가하지만 근래의 경제문제는 공급과잉이지 공급부족이 아니며, 이는 식량에도 예외없이 적용된다. 오죽하면 쌓아놓은 곡물에 달려드는 노숙자들에게 농부가 총을 쐈을까...[3] 식량부족을 해결할 유일한 방법은 굶는 사람들에게 구매능력을 주는 거다.

2 LMO와 GMO의 차이

LMO는 현대 생명공학기술을 이용하여 얻어진 새로운 유전물질의 조합을 포함하고 있는 동물, 식물, 미생물 같은 살아 있는 생명체를 일컫는 말로, 국제협약인 바이오안전성의정서에서 사용하는 용어이다.

LMO는 생물이어서 생식과 번식을 할 수 있는 살아있는 생물체만을 일컫는데 반해, 이런 생식가능한 LMO뿐 아니라 생식이 불가한 것을 모두 포함한 것이 GMO이다. 따라서 GMO가 LMO보다 좀 더 넓은 범위의 용어라고 할 수 있다.

3 생산국

World_map_GMO_production_2005.png
2005년 기준으로 조사한 GMO 생산 국가.
짙게 칠한 곳이 상업적 GMO 생산량의 95% 이상을 차지하고 빗금친 곳이 그 외의 생산량을 담당한다. 점만 찍혀 있는 국가들은 실험 재배만 하는 국가들이다. 출처는 위키백과.

4 생산 방식

GMO를 위한 유전자를 조작하는 기술에는 여러 종류가 있으며 특정 유전자를 집어넣는 것 외에도 무작위로 돌연변이를 일으켜 수확량이 높은 개체를 선별하는 방식을 사용하기도 한다(방사선을 이용한 돌연변이라든가..)

식물의 경우 유전체(genome) 내에 원하는 유전자를 삽입하는 방법으로는 agrobacterium을 이용한 floral dip method라는 방법이 연구, 실험용으로 많이 사용되고 있으며, 캘러스(미분화된 식물조직)에 agrobacterium을 감염시켜 원하는 개체를 얻는 방법을 이용하기도 한다. 또한 담배모자이크바이러스 같은 식물에 전염이 가능한 바이러스를 벡터로 유전자를 전달하기도 하며, 유전자 조각을 억지로 때려 박는 유전자 총(gene gun)이란 기술을 사용하기도 한다. 각기 방법은 장단점이 있으며 상용화된 GMO는 상대적으로 저렴하고 효율이 높은 방법에 공밀레를 사용하는 편이다. 현재 인류의 기술로는 원하는 유전자를 유전체의 원하는 부위에 정확히 삽입하는건 매우 힘든 일이므로 여러 번 실험하여 원하는 유전자가 제대로 삽입되고 제대로 발현되며 특별한 부작용이 눈에 띄지 않는 개체를 선별하여 GMO작물로 사용하는 편이다.

이 중 유전자 총 같은 방법은 동물에도 적용이 가능하여, 거미줄 성분을 포함하는 우유를 생산하는 젖소나 슈퍼 연어(크기가 2배에 생장 속도는 3배 빠르다.) 붉지는 않다. 등이 있다. 그리고 현재 생산되는 의약품 중 일부는 유전자 조작을 가한 대장균이나 특정 세포주를 매개체로 생산하고 있다. [4] 이 방법을 이용해 생산되는 대표적인 약품은 B형 간염 백신과 인슐린, 혈우병 환자에게 쓰이는 혈액응고인자, 성장호르몬 등이 있다.

2016년초 소두증의 발생인자로 지목되는 지카 바이러스의 숙주인 이집트숲모기를 절멸시키기 위하여 유전자 조작이 시도되고 있다. 유충이 빨리 죽도록 유전자를 조작한 수컷 모기를 방사해 어느 정도 성과를 보고 있다. 관련기사

5 위험성 논란

삽입된 유전자가 만드는 단백질은 기존에 자연에 존재하던 단백질인 경우가 많으나, 일부러 돌연변이를 유도하여 기존에 존재하지 않았던 단백질을 만드는 경우도 있으며 이미 그 구조가 밝혀진 단백질의 경우 일부 서열을 수정하여 자연적으로 나타낼 수 없는 활성을 나타내게 만든 경우가 종종 있다. 예를 들어 고온에서 동작하는 효소의 경우 기존의 방법은 고열에서 서식하는 고세균(Archaea)의 효소를 사용하였으나 단백질공학(protein engineering)의 발달로 열에 더 잘 견딜 수 있도록 아미노산 서열을 뒤바꾼 효소가 점차 등장하게 되었다. 이종의 유전자를 이용한 GMO의 경우, 사람이 섭취해온 역사가 거의 없는 단백질을 포함하고 있기때문에, 알러지 반응 등 지금껏 인간이 겪어오지 않은 문제를 일으킬 가능성이 있다. 물론 회사에서 알러지 검사를 열심히 하고 있으며 한번 알러지 반응을 일으키지 않는다고 판단된 GMO가 갑자기 알러지를 일으키는 쪽으로 돌변할 리는 없다.

단순히 심리적으로 불편하다고 모든 GMO를 거부하는 것에 대해서는 생각해 볼 필요가 있다. 비타민 A가 풍부한 쌀(황금쌀)의 경우 식량부족으로 고생하는 아프리카의 아이들에게 탄수화물과 비타민을 동시에 섭취하게 해준 획기적인 경우이며[5], 곤충을 죽이는 독소를 가지고 있는 면화의 경우 사람이 면을 먹지는 않기 때문에 사람에게 발생하는 문제가 크지 않다.[6]

종자회사의 독점이나 특허권 문제와 관련한 경제적인 거부감도 있다. 상업 종자의 경우 씨를 받아 다시 심기 어렵도록 잡종 종자를 만들어 판매한다. 씨앗을 심으면 처음에는 원하는 형질이 나오지만, 한번 심어 씨를 받아 다시 심으면 상품가치가 떨어지는 작물이 나오게 된다. [7] 그러므로 전통적인 씨오쟁이를 사용하는 농작법을 포기하고 GMO작물을 재배할 경우 끊임없이 종묘 회사에서 종묘나 종자를 수입해야 한다. 이 때문에 식량의 무기화가 가능해진다.

물론, 이는 딱히 GMO의 문제라고 보긴 어렵다. 유전자 조작과 상관없이 그렇게 종자를 파는 것이 당연하기 때문. 농부들이 시장에 내놓을 목적으로 상업 작물을 키우는 것이 활발해진 이래 종자 공급과 농사일은 분리되었으며, 분자생물학, 또는 GMO라는 개념 자체가 없었던 시절에도 대규모로 상업 작물을 재배하는 농부들은 씨앗을 사서 쓰기 시작했다. 종자 공급처들은 시장 수요에 따라 품종 개량을 하고 이 재산권을 확보하기 위해 순종이 아닌 1대잡종을 판매하였으며 이는 GMO와 전혀 상관 없는, 그냥 종자 시장의 특성에 불과하다. 무기화 떡밥도 이상한 소리인게, 특허 없는 종자 또는 타사의 종자 선택이 독점에 의해 원천봉쇄되어있다고 보기 어렵다.[8] 누군가 무기화를 시도하면 타사만 유리해지며, 잘 봐줘야 동반자살에 가까운 행위가 된다. 또한 필수 작물들의 종자 독점은 시장 선호에 가까운 문제이지 생존의 문제가 아니다. 특정 종자를 안 판다면, 특허 없는 종자를 선택해서 심으면 된다. 이 종자들은 상업성이 낮은 작물을 만들어낼 뿐이지 단위면적당 생산하는 영양소가 문제되는 것이 아니다 - 즉 생존의 문제와는 무관하기 때문에 GMO를 무기화와 엮는 것은 무리수. 무기화 해봐야 소비자 입장에서는 맛 없어서 안 팔리는 작물을 먹어야만 하는 위험부담을 지는 것 뿐이고, 종자회사는 그만큼 마켓쉐어를 잃는 것 뿐이다. 식량, 에너지, 희토류, 반도체 등 필수 물품의 무기화는 세계화와 자유무역 관점에서 고민해야 할 일이지 GMO파는 종자회사에 뒤집어 씌울 일이 아닌 셈.

과학계에서 인간에 대한 GMO의 유해성은 백신 무용설과 같이 비주류 떡밥에 불과하다. 오히려 유전자를 통째로 갈아엎는 전통적인 교배에 비해 연구실에서 정교하게 유전자를 수정하는 GMO가 더 안전했으면 안전했지 더 위험할리는 없다.

자세한 건 대표적인 기업인 몬산토 참조. 자사제품 제초제인 '라운드업'에 저항성을 가지는 유전자 재조합 대두인 '라운드업 레디'를 개발했다. "종자도 우리 제품 사고, 제초제도 우리 제품 사" 하는 노골적인 방법이라지만 망하기 싫은 종자 회사라면 전부 이런 짓 한다. 남미 지역에 이 콩들을 판 후 라운드 업을 팔아먹는 상술도 보여주고 있다.

또한 작물에 삽입한 유전자가 해당 작물과 교잡가능한 야생종등과 교배가 일어나 생태계에 섞이게 되는 경우에 대한 우려의 목소리도 있다. 대안으로 나온게 터미네이터, 위에서 말했듯이 몬산토 재참조. 몬산토의 그 유명한 Roundup은 정작 GMO 콩이 무슨 독성이 있었다거나 이런 문제가 아니라, 제초제의 다양성 부족(...)으로 Roundup 내성을 가진 잡초들이 자연선택(...) 되어 튀어나오면서 Roundup이 무력화되는 문제가 드러난 상태. 이뭐병

몬산토와 관련해서 터미네이터 유전자 음모론이 아직까지 활개를 치고 있는데, 그 터미네이터 유전자라는 것을 집어넣은 작물이 상품화된 적은 한 번도 없다. 환경론자들이 퍼트린 음모론 썰이 점점 불어나서 도시전설이 된 좋은 예. 씨오쟁이가 불가능한 것은 위에서 말한 것 처럼 대개 종자회사가 (굳이 세계정복을 시도하는 사악한 다국적 기업이 아니더라도) 자신의 이익을 위해 1대 잡종을 팔기 때문. 물론 특정 분야의 농민들은 이 잡종 씨앗을 심고 또 심어서 원하는 형질만을 골라내거나알까기?, 꺾꽃이처럼 종자를 이용하지 않는 불리기를 통해 특허를 무력화시키기도 한다. 물론 대부분의 경우, 이런 개짓을 하는 것 보다 그냥 사서 쓰는 게 훨씬 덜 번거롭고 [9] 실패확률도 적기 때문에 다들 사서 쓴다. 다만 종자를 이용하지 않는 불리기가 용이한 특정 분야의 경우 (화훼, 딸기 등) 과거에 신나게 복제를 사용했고, 로열티를 물게 되자 업계의 큰 문제가 된 적이 있다. 하지만 그리 오래 걸리지 않아 나라에서 돈 들여서 우량 종자를 보급하고 군소 종자 회사도 돈 되는 분야에 알아서 찾아가기 때문에 결국 잠잠해지며 별 문제가 아니게 되었다. 사실 이게 국내 농가의 문제가 된 것이 막 밀레니엄이 되었던 고리짝 시절 이야기(...) 지금은 군소 농가도 능력 있으면 종자 개발해서 로열티 받아먹는 시대. 애초에 유전자 특허와 GMO와 단 한번도 상용화되지 않은 터미네이터 유전자와 무슨 상관이 있다는건지 알 수 없는 노릇이지만, 제정신 박힌 위키러라면 터미네이터 유전자 썰이 풀리는 순간 걸러 듣기 바란다.

위에서 언급되었다시피, 터미네이터 유전자의 진정한 문제점은 이러한 보호가 뚫릴 수 있다는 것이다. 돌연변이나 수평적 유전 물질 이동 등을 통해 이러한 격리가 우회되어 생태계에 악영향을 미칠 수 있는 사례가 보고되었으며, 이는 당장에는 미미할지 몰라도 장기적인 관점으로는 무시 못 할 결과를 낳을 수 있다. 따라서 이를 원천적으로 봉쇄할 수 있는 방법 또한 연구되고 있다.

6 대표적인 유전자 조작 식물

7 기타

국내법상 유전자변형된 콩, 콩나물, 옥수수, 감자, 면화, 사탕무 및 이를 원료로 하는 식품은 반드시 이 사실을 표시해야 한다.[10]

또한 GM 농산물을 주요원재료로 사용하여 제조 또는 가공한 모든 식품 및 식품첨가물 중 유전자재조합 DNA나 단백질이 남아있는 경우도 반드시 표기해야한다.[11]

사실 지금까지 나온 GMO들의 목표는 생산량 확대나 다른 것들이 아닌 이익임을 중요시 해야 한다. 이 이익이 생산량 확대를 필요로 한다면 그것을 제품에 넣을 것이고, 해충 내성이나 농약 내성을 목표로 한다면 그런 것을 제품에 넣을 것이고... 하지만 최소한 생산량 증대가 없으면 경쟁력이 현저히떨어지므로 실질적으로는 생산량을 늘린 종자에 여러가지 부가 기능을 파는 것이나 다름없다.

세계 최대의 GMO 생산국가는 역시나 미국. 현재 시판중인 두부는 대부분 미국산 수입콩으로 만들기 때문에, 유통 중인 두부의 82%가 GMO에 해당한다는 통계가 있다. 일반인들은 GMO에 대해 막연한 거부감이 있기 때문에, 당장 논란이 되지는 않아도 상당한 사회적 문제가 될 긴장의 소지가 내포됐다. 국내 GMO 수입량도 해가 갈수록 증가하는 추세이다. [12]

멸종은 GMO산업에도 큰 타격이다. 식물이 긴 시간동안 쌓아올린 유전정보가 통째로 사라지기 때문이다.

8 관련 실험

그러나 2000년대 초반 프랑스를 주축으로 한 EU에서 수년에 걸쳐 대규모 역학조사 및 유해성실험을 실시한 적이 있는데, 그때 나온 결론은 'GMO가 인체에 유해하다는 증거를 찾을수 없다.' 였다.그 보고서

9 관련 문서

  1. ↑ 그라목손 항목을 찾아가보면 그라목손 내성 박테리아라는 말이 얼마나 허황된지 알수 있다. 박테리아에는 전자전달계를 이용하는 엽록체나 미토콘드리아같은 고등한 세포소기관이 없다.
  2. ↑ 특정 잡초를 죽이는 제초제 여러가지를 잡초도 여러가지니 사용하는 것보다 낫지 않은가?
  3. ↑ 천조국이긴 하다.
  4. ↑ 대장균의 플라스미드 유전자와, 원하는 물질 생산 (주로 단백질이다)을 담당하는 유전자를 같은 제한효소로 자르고, DNA 라이게이즈를 써서 재조합 한 후 재조합된 플라스미드 DNA를 대장균 내로 도입하면 대장균이 증식하면서 필요한 물질을 생산한다.
  5. ↑ 하지만 비타민 A는 지용성 비타민이기 때문에 기름진 음식을 같이 섭취해야 효과를 볼 수 있다.
  6. ↑ 사람이 먹지 않는 작물이기 때문에 유용한 것도 있지만 high pH에서 작동하는 독소인이라 사람이 먹으면 불활성화된다.
  7. ↑ 간단한 경우로 치환해서 생각하면, 원하는 형질이 A, 원치않는 형질이 a인 경우 순종 AA를 aa와 교잡시킨 1대 잡종 Aa를 종자로 판매하는 것. 이 Aa는 씨를 받아 심었을 때 25%확률로 원치 않는 형질을 가진 aa가 발생하게 된다. 물론 상업작물의 경우 훨씬 복잡한 교잡을 요한다.
  8. ↑ 몬산토는 잘 봐줘야 종자 시장의 25% 정도를 점유한다
  9. ↑ 원하는 형질을 가진 종자를 받아서, 그것을 적절히 보관해서 적절히 소독하고 적절히 싹틔우고 (...) 그런데 몇년 지나니까 그 작물 유행이 끝났다면?
  10. ↑ 그러나 미국같이 GMO를 의무로 표시하지 않아도 되는 국가에서 수입된 식품의 경우, "GMO를 포함하고 있을 수 있다."고만 써져있는 걸 보면 수입품에 대해서는 엄격히 시행되지 않는듯.
  11. ↑ 유전자재조합 표시를 하지 않아도 되는 경우도있다. GM이 아닌 농산물(GM이 아님을 증명하는 증명서 구비), 주요원재료로 GM이 아닌 농산물을 사용하였다는 증명서를 구비한 가공식품, 주요원재료로 GM 농산물을 사용하였더라도 함량 5순위(정제수 제외)에 해당되지 않는 경우, 최종제품에 유전자재조합 DNA또는 단백질이 남아 있지 않은 경우 (고도로 정제 또는 가공되어 최종 식품에 유전자재조합 DNA가 남아 있지 않은 간장, 식용유지, 전분당, 주류 등)
  12. ↑ 관련기사