[논문]유전자변형식물의 검정기술 개발 현황

김재환; 김영록; 김해영

doi:10.5010/jpb.2011.38.2.143

유전자변형식물의 검정기술 개발 현황
Current status on the development of detection methods for genetically modified plants 원문보기

Journal of plant biotechnology = 식물생명공학회지, v.38 no.2, 2011년, pp.143 - 150

김재환 (경희대학교 식품생명공학과, 생명자원과학연구원) , 김영록 (경희대학교 식품생명공학과, 생명자원과학연구원) , 김해영 (경희대학교 식품생명공학과, 생명자원과학연구원)

초록
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1994년 처음으로 GM 토마토인 Flavr Savr가 시장에 나온 이후, 2010년 현재 140여 품목의 GM식물이 전 세계적으로 상업화되었다. GM식물들에 대한 안전성 승인여부의 확인 및 표시제관리를 위하여 이들 GM식물내로 도입된 삽입유전자의 정보를 이용한 검정방법이 도입되었으며, 또한 도입유전자의 발현된 단백질을 분석하기 위하여 정성 및 정량을 위한 면역학적 방법이 도입되었다. 본 총설에서는 국내 외적으로 개발된 콩, 옥수수, 카놀라, 면화 등의 GM식물에 적용된 multiplex PCR, real-time PCR 방법과 최신 개발 중인 microarray, 나노기술 등을 활용한 방법들을 조사하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Since the first commercial GM plant, the FlavrSavr tomato, authorized in 1994, more than 140 GM plants were authorized for marketing globally. For the authorization and labelling of GM plants, the detection methods for genes introduced and proteins expressed in GM plants were developed qualitatively and quantitatively. This review presented the detection methods, conventional PCR, multiplex PCR and real-time PCR, for soybean, maize, canola and cotton as the dominant GM plants. Also, microarray assay and nanotechnology as new approaches for detection methods for GM plants were investigated.

AI 본문요약
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문제 정의

GM식물들에 대한 안전성 승인여부의 확인 및 표시제관리를 위하여 이들 GM식물내로 도입된 삽입유전자의 정보를 이용한 검정방법이 도입되었으며, 또한 도입유전자의 발현된 단백질을 분석하기 위하여 정성 및 정량을 위한 면역학적 방법이 도입되었다. 본 총설에서는 국내･외적으로 개발된 콩, 옥수수, 카놀라, 면화 등의 GM식물에 적용된 multiplex PCR, real-time PCR 방법과 최신 개발 중인 microarray, 나노기술 등을 활용한 방법들을 조사하였다.
본 총설에서는 현재 GM 식물의 검정에 적용되고 있는 DNA 및 단백질 검출에 의한 정성, 정량분석 및 최신기법을 중심으로 서술하고자 한다.

대상 데이터

GMO 표준시료(reference materials)를 IRMM(Institute for Reference Materials and Measurements)에서 구입(Table 2)하여 표준단백질로 활용하여 단백질의 정량검사에 활용할 수 있다.

데이터처리

검정하려는 GM 옥수수나 GM 대두 등의 GM 종자를 blender 등을 이용하여 마쇄한 후 TBS 완충용액으로 추출한 조단백질을 Bradford 법 등에 의해 추출한 전체 단백질 양을 측정한 후 ELISA 검정에 사용한다.

성능/효과

결과적으로 형성 된 π-conjugated polymer chain은 리포좀의 안정성을 증대시키고 또한 리포좀에 파란색을 부여한다.
실리카마이크로비드 부착으로는 색변화가 유발되지 않지만 시료 중 타겟단백질이 존재할 경우 PDA 리포좀 표면에 있는 항체와의 결합으로 인해 PDA-silica microbead 복합체들이 서로 결합하여 PDA 리포좀의 색전이 작용을 증폭시키는 효과를 발생시킨다. 또한 리포좀 제작 시 광중합이 되지 않는 dimyristoyl phosphatidylcholine(DMPC)을 부분적으로 첨가하여 리포좀의 유동성을 증가시켜 저농도에서도 색전이 현상이 나타날 수 있게 디자인 하여 검출민감도를 향상 시켰다. 이로 인해, 실리카마이크로비드와 복합체를 형성하지 않은 기존의 PDA 리포좀과 비교하여 100배 이상의 신호증폭 효과를 얻을 수 있었으며 제초제 저항성 GMO의 마커단백질인 phosphinothricin acetyltransferase(PAT)에 대한 검출한계는 20 nM에 이르는 것으로 보고 되고 있다(Fig.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	multiplex PCR란 어떤 방법인가?	하나의 튜브 내에서 한번의 PCR반응으로 둘 이상의 타겟 DNA를 증폭시키는 방법으로 각 GM 식물에 대해 여러 종류의 이벤트가 개발되어 이러한 여러 GM 식물의 이벤트들을 동시에 검출할 수 있다는 장점이 있다. 여러 이벤트를 포함하고 있는 작물로 GM 옥수수, 면화, 카놀라 등에 대해서 이러한 multiplex PCR을 활용한 보고가 있다.
	GM 식물에 도입된 유전자는 어떤 것들이 있는가?	GM 식물에 도입된 유전자들은 개발회사, 농작물, 목적 등에 따라 다양하여 제초제저항성유전자, 해충저항성유 전자, 바이러스저항성유전자, 선발용 마커유전자 외에도 도입유전자의 발현조절부위 프로모터 및 터미네이터, 발현효율증진을 위한 인트론 등이 있다. 따라서 이들 GM 식물을 검정하는 방법도 도입된 유전자 자체를 검출하거나 도입유전자 산물인 단백질, 또는 유전자도입에 따라 변화되는 물질의 함량이나 조성 등을 분석하여 검정하는 방법 등이 있다.
	GM 식물을 검정하는 방법에는 어떤 것들이 있는가?	GM 식물에 도입된 유전자들은 개발회사, 농작물, 목적 등에 따라 다양하여 제초제저항성유전자, 해충저항성유 전자, 바이러스저항성유전자, 선발용 마커유전자 외에도 도입유전자의 발현조절부위 프로모터 및 터미네이터, 발현효율증진을 위한 인트론 등이 있다. 따라서 이들 GM 식물을 검정하는 방법도 도입된 유전자 자체를 검출하거나 도입유전자 산물인 단백질, 또는 유전자도입에 따라 변화되는 물질의 함량이나 조성 등을 분석하여 검정하는 방법 등이 있다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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