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생물체의 유전자를 변형시키는 세 가지 방법
1. 아그로 박테리아 매개 형질전환 방법
: 아그로 박테리아(Agrobacterium tumefaciens, Agro)는 crown gall disease라고 불리는 식물에서의 질병을 일으키는 자연발생 토양 유기체입니다. 이는 1970년대 후반 Mary-Dell Chilton이 아그로박테리아가 자신의 DNA를 식물 세포로 이식하여 식물의 DNA에 통합되어 마치 다른 식물의 DNA와 동일하게 취급된다는 사실을 발견한 것이 시초입니다. 이식된 유전자는 식물에서 특정 화합물을 생성하게 합니다. 그러나 다른 과학자들은 이 아그로박테리아를 조금 변형시켜서 뿌리혹을 유발하는 해로운 유전자를 삭제하고 유익한 형질 유전자로 대체되어 식물에 새로운 유전자를 이식할 수 있는 방법을 발견하였습니다. DNA가 식물 세포에 전달되면 해당 세포는 다양한 방법을 통해 생장하여 새로운 형질을 포함한 식물 개체로 자라나게 됩니다.
2. 유전자 총 주입 방법
: 어떤 종류의 식물 세포는 아그로박테리아를 매개한 형질전환 방법에 저항성을 가지고 있을 수도 있다는 사실이 밝혀졌습니다. 그래서 과학자들은 식물의 세포나 조직에 금속 입자를 발사하여 유전자를 주입하는 물리적인 방법을 새로 고안하였습니다. 이 방법에 사용되는 금속 총알은 매우 작은 크기이며 유익한 형질의 유전자로 코팅되어 있습니다. 이 총알 중 일부가 식물 세포와 충돌하게 되면 해당 형질 유전자는 금속 총알에서 분해되어 식물의 DNA에 통합되게 됩니다. 위와 같이 외래 DNA가 식물의 세포에 주입되어 그 세포가 성장하게 되면 이는 곧 새로운 형질이 포함된 식물 개체로 자라나게 됩니다.
3. 원형질체 형질 전환 방법
: 어떠한 경우에는 과학자가 특정 효소를 이용하여 식물의 세포벽을 분해하여 그 세포를 인위적으로 배양될 수 있는 개별적인 세포(원형질체)로서 이용할 수 있습니다. 이 과정에서 격리된 단일 세포에 새로운 형질의 유전자를 주입시킬 수 있는 몇 가지 방법이 있습니다. 이러한 외래 형질 유전자는 식물의 DNA에 통합되어 처리되며, 이렇게 외래 유전자가 통합된 세포도 마찬가지로 성장하게 되면 새로운 형질이 포함된 식물 개체로 성장할 수 있게 됩니다.