유전자조작인가 유전자변형인가 - GMO란 무엇인가?

식물이나 텃밭에 관심을 갖다 보면 GMO란 용어를 접하게 됩니다. GMO(genetically modified organism)를 한국어로 하면 유전자변형생물 정도로 번역될 수 있겠는데요, 우리가 많이 들어본 식물의 유전자를 변형시켜서 만든 식물이나 농산물이 바로 이 GMO에 해당합니다.

오늘은 GMO가 도대체 무엇이고, 왜 이런 이슈가 생겨났는지 GMO와 관련된 역사적 흐름을 살펴보겠습니다. 건강한 가드닝 생활을 위해서라도 GMO라는 용어의 내용 정도는 짚고 가야겠죠? 지금 바로 확인해 보겠습니다.

 

 

 

 

유전자변형으로 탄생한 GMO

 

 

 

유전자란 무엇인가?

 

유전자의 변형을 살펴보기 전에 먼저 유전자란 무엇일까요? 영어로 gene(진)이라고 하는 유전자는 모든 생명체가 세포 내에 가지고 있는 그 생명체만의 고유한 정보라고 할 수 있는데요, 세포 내에 이 유전자가 있기 때문에 각 생명체는 고유의 특성을 발휘하면서 생명 활동을 할 수 있는 것이죠. 이 유전자는 부모에게서 자식에게 대를 이어 물려주게 됩니다. 부모의 특징을 자식이 이어받는 것이죠.

 

좀 비유적으로 얘기하면, 집을 짓기 위해서는 설계도가 필요합니다. 정식 도면이 없이 무작정 짓는다 해도 건축가의 머릿속에는 이러이러한 집을 지어야겠다는 기본 개념과 머릿속 설계도가 있겠죠? 그리고 이러한 건축가의 설계 정보에 따라 집은 각각 구조와 특성이 다른 저마다의 집이 지어집니다.

 

마찬가지로 동식물을 포함한 모든 생명체에도 그 생명체만의 특성을 가지기 위한 원천적인 설계정보가 존재하는데요, 이것이 바로 유전자라고 보면 되겠습니다. 이 유전자로 인해 각 생명체는 자신만의 특성을 가진 생명체가 될 수 있죠? 생명체의 가장 근원적인 생명 정보라고 할 수 있겠습니다. 이 정보들은 대를 이어 전해지게 됩니다.

 

조금 더 구체적으로 표현하면, 유전자는 DNA의 배열방식에 따라 달라집니다. DNA는 4가지의 서로 다른 성분이 체계적으로 나열되어 비로소 DNA가 이루어지는데, 바로 유전자는 이 DNA의 구성성분이 어떻게 배열되는가에 따라 유전적으로 서로 다른 생명체의 고유 특성이 발현되는 것이죠. 유전자는 DNA를 포함하는 보다 큰 개념이라고 이해하면 되겠습니다.

 

유전자는 생명공학 분야에서 주로 연구하는 분야로 조금 어렵습니다. 아무튼 유전자는 각 생명체의 유전 특성을 가지도록 하는 가장 기초적인 설계정보라고 이해하면 되겠습니다. 그만큼 유전자는 생명 활동의 가장 기본적이고 근원적이겠죠?

 

 

 

 

GMO 옥수수

 

 

 

 

GMO 개요

 

유전자의 개념을 알면 유전자 변형의 개념은 쉽게 이해할 수 있습니다. 유전자 변형은 원하는 특성을 가진 유전자를 다른 생명체에 넣어 그 생명체가 원래 가지고 있던 특성을 바꾸는 것을 말합니다. 예를 들어, 기존의 벼에 병해충에 강한 성질을 가진 유전자를 주입하여 병해충에 강한 벼를 만든다든지, 농약에 죽지 않고 잘 견디는 콩을 만들어 낸다든지 하는 식입니다.

 

우리는 흔히 유전자를 변형한 유전자 변형 농산물에 대해서 소식을 많이 듣고 있는데요, 이론상으로는 모든 생물체에 적용할 수 있는 가능성이 있어서 농산물뿐만 아니라 미생물과 동물들에도 유전자 변형이 시도되고 있습니다. 이러한 미생물과 동물은 의학이나 생명과학 분야에서 인간의 의학, 생명과학 분야에 적용하기 위한 목적으로 초파리나 성충 등의 작은 동물부터 돼지, 염소, 개, 소 등의 큰 동물까지 있고, 동물 복제 또한 이러한 유전자 변형 기술의 일환으로 진행되고 있다고 이해하면 되겠습니다.

 

이번 포스팅에서는 주로 식물과 관련한 유전자 변형에 대해 다루어 보도록 하겠습니다.

 

 

 

 

최초의 GMO - 무르지 않는 토마토

 

 

 

GMO의 역사

 

유전자 변형의 연구는 1980년대부터 본격적으로 이루어져 약 40~50년의 역사를 가지고 있습니다. 생명공학 분야가 그렇듯이 일반학문에 비하면 그 역사가 그리 길지는 않은데요, 하지만, 20세기 후반과 21세기 초반의 과학기술은 정말 빠르게 변하듯이 생명공학 분야 또한 짧은 기간에 많은 연구가 이루어졌다고 할 수 있습니다. 본 포스팅에서는 유전자 변형 기술에 대한 역사를 간략하게 주요 내용 중심으로 살펴보겠습니다.

 

최초의 GMO

유전자 변형 기술은 미국 스탠퍼드 대학의 스탠리 코헨과 샌프란시스코 캘리포니아 대학교(UCSF)의 허버트 보이어가 1973년 특정 DNA를 대장균에 주입하는 실험에 성공하면서 본격적으로 시작되었고 1994년 미국의 칼 선(Calgene) 사가 ‘무르지 않는 토마토’를 만들어 내어 최초의 GMO가 나오게 됩니다. 캘리포니아의 GMO 회사였던 칼 선사는 1998년 몬산토사에 합병되어, 본격적인 GMO 생산의 시대를 맞게 됩니다. 참고로 이 무르지 않는 토마토에는 넙치의 유전자를 넣어 만들었다고 합니다.

 

본격적인 GMO 생산

사실 식물 분야의 GMO 역사는 미국 몬산토사(Monsanto)와 같이 유전자 변형 기술을 이용해 변형된 작물 씨앗을 개발하는 종자 기업의 역사와 맥락을 같이 합니다. 스위스 노바티스(Novartis)와 같은 제약회사도 포함되어 있습니다. GMO 기술을 확보한 이들 회사는 본격적으로 상업용 GMO를 생산하게 됩니다. 대표적으로 다음과 같은 제품들입니다.

 

• GMO 콩 : 1995년 독성이 매우 강한 제초제인 ‘라운드업’에 견딜 수 있는 콩을 출시합니다. (Round-up Ready Soybean) - 미국 몬산토
• GMO 옥수수 : 1996년 병충해에 내성을 가진 옥수수를 출시합니다. (Bt maize) - 스위스 노바티스

 

 

 

 

대표적인 GMO - 콩

 

 

 

초기 GMO 작물

1990년대 중반, 콩과 옥수수의 GMO 생산이 시작된 이후, 초기 GMO 제품은 주로 콩, 옥수수, 유채(카놀라), 목화와 같은 농부들의 수요가 높은 작물들이 집중되었습니다.

 

각국의 GMO 경쟁과 미국의 선두 질주

2000년 영양을 높이기 위한 황금 쌀 GMO가 탄생하고, GMO가 상업화된 지 20년 만에 약 30개국이 GMO에 뛰어들고, 미국에서는 약 25개의 GMO 작물이 승인됩니다. 미국 내 옥수수, 콩, 면화의 약 92~94% 이상이 GMO 품종이었습니다.

 

GMO의 현재

작물 분야의 GMO는 현재 많은 작물에 병충해, 생산성, 영양 등 여러 가지 이유로 적용되고 있습니다. 콩, 옥수수, 유채(카놀라), 목화와 같은 초창기 GMO 외에도 쌀, 밀, 버섯, 호박, 사탕무, 딸기 등에도 GMO 기술이 사용되고 있으며, 이를 원재료로 하여 수많은 가공식품이 생산되고 있다고 할 수 있습니다. 확실한 건 GMO에 대해 우리가 알고 있는 것보다는 우리가 모르는 것이 훨씬 많다는 사실입니다.

 

 

 

 

대규모 유채꽃밭 - 카놀라유

 

 

 

 

오늘은 GMO가 무엇인지와 어떻게 시작되었는지를 간략히 살펴보았습니다. GMO 분야는 사실 저도 다소 생소한 분야이어서 여러 가지 사실들을 정리하는 마음으로 포스팅해 보았는데요, GMO 분야는 현재 여러 가지 논란거리들도 많아 앞으로 하나씩 포스팅하면서 정리해 보도록 하겠습니다.