툴젠, 세계 최초 유전자가위 기술 이용하여 과실류 유전체 교정 성공

유전자가위 기술 전문기업인 툴젠은 이탈리아의 농업기술연구소인 에드먼드 마하 재단(Fondazione Edmund Mach)과 함께 수행한 공동연구를 통해 사과와 포도 세포에서 크리스퍼 유전자가위를 이용한 유전체 교정에 성공했다고 9일 밝혔다.

크리스퍼 유전자가위는 현재 세계적으로 가장 뜨거운 관심을 받고 있는 혁신적인 생명공학기술로 바이오 분야 연구 및 치료제 개발 분야에 활발히 적용되고 있다.

최근에는 그 적용이 동식물 연구 및 종자개량 분야까지 확장되어 유전체 교정을 통한 육종 연구 결과들이 지속적으로 보고되고 있다. 크리스퍼 유전자가위 기술을 이용한 동식물 육종은 기존 기술 대비 획기적으로 빠르고 효율적인 방식으로 동식물 육종 분야에 혁명을 일으킬 것으로 기대되고 있다.

이번 연구에서는 사과에서 화상병 저항성, 포도에서는 흰가루병 저항성과 관련된 유전자 교정에 성공했다. 화상병은 사과나무, 배나무 등 과실목을 침해하는 세균병이며, 흰가루병은 포도나무에 주로 생기는 곰팡이 균의 일종으로 생산량을 떨어뜨리는 주요 요인으로 손꼽히는 병충해들이다. 이러한 병충해 저항성 과실은 농약 사용을 줄일 수 있어 소비자의 건강에도 이롭고, 생산성을 높일 수 있어 재배 농민들 에게도 도움을 줄 수 있는 형질이다.

특히, 이번 연구는 외부의 유전자 도입이 전혀 없이 툴젠의 원천기술인 유전자 가위를 식물 세포에 직접 전달 하는 것 만으로도 과실의 유전체 교정에 성공하였다는 점에서 의미가 크다. 이러한 방식은 육종에 소요되는 기간을 단축시켜 줄 뿐만 아니라, 외부 유전자 도입에 따른 안전성 논란에서 자유로울 수 있는 기술이다.

식물 세포에 직접 유전자가위를 전달하는 방식은 작년 10월 국내 연구진에 의해 벼, 담배, 상추에서 세계 최초로 성공했으나 과실류에서 이러한 방식을 적용하여 유전체 교정에 성공한 것은 이번 연구가 세계 최초이다.

툴젠 구옥재 박사는 “유전체 교정을 통한 식물 육종은 국내 종자 산업계에 새로운 활력소가 되어줄 기술”이라며 “이번 연구 결과를 토대로, 다양한 품종에 크리스퍼 유전자 가위 기술을 적용하기 위한 노력을 기울이겠다”고 포부를 밝혔다.

이번 연구성과는 지난 12월 20일 식물 분야 저명한 국제학술지인 Frontiers in Plant Science에 게재되었다.