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해충의 유전자를 표적으로 하여 해충을 죽이는 작물
식물은 단백질의 번역을 막기 위해 RNAi라는 기작을 이용하여 하나 이상의 유전자를 차단할 수 있게 하는 수많은 진핵생물 중 하나입니다. 연구팀은 특정 작물의 유전자를 변형시켜 해충이 작물을 섭취할 시 해당 해충에게 RNAi를 일으켜 생명 혹은 번식에 필수적인 표적 유전자를 차단하여 해충을 직접 죽이거나 직접 죽일 수 있는 특정 RNA 조각을 만들어냄으로써 무기로 사용하고 있습니다.
화학 성분의 살충제의 경우 해충의 변이로 인해 나타나는 저항성, 부수적인 환경 피해 및 인간에게 노출 시 생물학적으로 위험하다는 우려들이 제기됨에 따라 식물 형질전환 기술은 미래의 해충 방제를 위한 대안이 되고 있습니다. 예를 들어 옥수수와 목화의 특정 균은 특정한 애벌레, 딱정벌레 및 나방 등을 죽이는 Bacillus thuringiensis로부터 Bt라는 단백질 독소를 생산할 수 있게끔 변형되었습니다. RNAi는 농작물을 섭취하는 해충의 필수 유전자를 차단함으로써 더욱 특이적으로 작용하게 합니다.
독일의 Max Planck 분자 식물생리학 연구소의 Ralph Bock은 RNAi 방법을 기반으로 한 해충 방제가 RNAi의 다양성이 증가함에 따라 살충제의 추가적인 적용을 하지 않고도 사용할 수 있기 때문에 근본적으로는 비용이 전혀 발생하지 않는다고 했습니다.
RNAi 전략은 화학 살충제에 대한 환경 및 인간에의 독성 문제 등을 해결할 수 있습니다. Max Placnk의 화학 생태학 연구소의 David Heckel은 우리가 RNAi 기술로 주요 해충을 표적화 할 때, 우리가 정말 바라는 것은 전체적인 살충제 사용량을 크게 감소시킬 수 있게 하는 것이라고 하였습니다.
경제적 및 환경적인 장점 이외에도 이 방법을 지지하는 사람들은 유전자 표적과 그에 따른 종 특이성의 유연성을 주장합니다. 유기 인산염과 같은 화학적인 성분의 농약은 곤충의 신경계에 과부하가 걸리게 하지만 적절한 RNAi 기술은 세포와 단백질 단위에서 통제가 가능하게 합니다. 또한 특정한 표지 유전자가 같은 종 안에서 유사하다 하더라도 개별적인 특정에 최적화되어 설계된 RNA 단편은 일부 화학성분의 농약처럼 압도적으로 위협적인 해충보다는 특정 종과 가장 가까운 친척까지 억제가 가능하게 합니다.
Bock과 Heckel은 RNAi 기술이 이 분야에서 약 6~7년 정도의 기간이 지나야 개발될 것으로 예상하고 있지만 농업에서 GMO 기술에 관한 논쟁을 전환시킬 수 있는 잠재성에 대해 조심스럽게 긍정적으로 전망하고 있습니다. Heckel은 콜로라도 감자 딱정벌레가 현재 전 세계적으로 특히 중국에까지도 퍼져 있으며, 살충제에 저항성을 가지는 주요 해충이 퍼져 나가면서 이러한 유행을 막으려고 하는 형질전환 감자와 같은 좋은 사례가 있으며, 모든 유전자 변형 작물에 대한 반대를 극복할 수 있는 충분한 장점을 보여줄 것으로 기대된다고 말했습니다.
[원문링크]https://gmoanswers.com/studies/study-crops-kill-pests-shutting-their-genes