유전자 사용 제한 기술

Genetic use restriction technology
"터미네이터 유전자"는 여기서 방향을 바꾼다. DNA 전사 터미네이터에 대해서는 터미네이터(유전자)를 참조하십시오.
불임 면종과 같은 식물들은 GURT를 이용하여 실험실에서 만들어졌다.[1]

터미네이터 기술이나 자살 종자로도 알려져 있는 유전자 사용 제한 기술(GURT)은 일부 유전자를 특정 자극에만 반응하여 활성화(또는 비활성화)하여 유전자 변형 작물의 사용을 제한하는 제안 방법, 특히 2세대 종자를 불임으로 만드는 방법에 붙여진 이름이다.[2][3] GURT의 개발과 적용은 주로 민간 농업인들에 의한 혁신 보호의 정도를 높이기 위한 시도다.[4] 이 기술은 원래 1990년대 미국 농무부와 델타주 농업연구소의 농업기술연구원과 파인랜드사의 공동연구개발협정에 따라 개발돼 아직 상용화되지 않고 있다.[5]

GURT는 과학, 기술 및 기술 자문기구(SBSTA)가 유엔 생물다양성협약에[2] 대해 처음 보고했으며 2006년 3월 20~31일 브라질 쿠리치바에서 열린 제8차 유엔 생물다양성협약 당사국총회에서 논의하였다.

과정

생물학적 신호를 이용해 차단기 순서를 잘라내는 효소를 만드는 GURT 공정.

기술의 지속적인 발전과 이를 개발하는 특허의 지속적인 보호로 인해 GURT에 대한 많은 서술이 다른 기술들과 다르다. 그렇더라도 많은 구르트에 대한 기본적인 설명은 비슷하다.[6] 이 과정은 일반적으로 표적 유전자, 촉진자, 특성 스위치, 유전자 스위치 등 네 가지 유전적 요소로 구성되며, 때로는 서로 다른 논문에서 이름이 약간 다른 경우도 있다.

예를 들어, 일반적인 GURT는 다음과 유사하게 작용한다: GURT 기술을 가진 식물은 DNA에 촉진 유전자에 의해 활성화되었을 때 발현되는 표적 유전자를 가지고 있다. 단, 추진자가 대상물에 접근하지 못하게 하는 차단기 순서에 의해 유전자와 분리된다. 식물이 주어진 외부 입력을 받으면 식물의 유전자 스위치가 입력을 받아 증폭시켜 생물학적 신호로 변환한다. 특성 스위치가 증폭된 신호를 받으면 차단기 시퀀스를 잘라내는 효소를 생성한다. 마지막으로 블로커 순서가 제거되면서 촉진 유전자는 대상 유전자를 만들어 식물에서 자신을 표현할 수 있게 된다.[6][7]

프로세스의 다른 버전에서는 운영자가 차단기 순서를 잘라내는 효소를 만들기 위해 특성 스위치에 바인딩해야 한다. 그러나 특성 스위치에 바인딩하여 이를 방지하는 억제기가 있다. 이 경우 외부 입력을 가하면 특성 스위치 대신 repressors bonding이 되어 차단기 시퀀스를 절단하는 효소가 생성될 수 있게 되고 특성이 표현된다.[8]

유전자 스위치가 차단기 시퀀스에 직접 영향을 미치고 특성 스위치의 필요성을 우회하는 시스템과 같은 다른 변형 GURT는 광범위하게 다양하다.[8]

변형

GURT에는 개념적으로 두 종류가 있다.[9][10] V-GURT는 1990년대 전반에 걸친 특허로 먼저 개발되었고, T-GURTS는 이후 개발되어 때때로 V-GURTS의 2세대라고 여겨진다.[8] GURT의 두 종류 간의 차이는 주로 대상 유전자가 활성화되었을 때 무엇을 하느냐에 달려 있다.

품종별

품종별 유전자 사용 제한 기술(V-GURT)은 멸균 종자를 생산하기 때문에 작물에서 나온 종자는 종자로 사용할 수 없고 오직 식품이나 사료로만 판매할 수 있다.[5] 식물이 그 순환에서 주어진 생식 단계에 도달하면 대상 유전자를 활성화하는 과정이 시작된다. V-GURTs에서 표적유전자는 변위유전자로 알려져 있으며, 보통 식물의 DNA나 RNA를 분해하는 세포독소다. 이것은 식물로 자랄 수 없는 비기능적인 씨앗을 낳는다.[6] 브이구르트는 직접 모종 종자를 생산하지 않고, 대신 종자 생산 업체로부터 전문화된 하이브리드 종자를 구입하기 때문에 주로 하이브리드 종자를 사용하는 서구 농민들이 많은 데 즉각적인 영향을 미치지 않을 것이다. 하지만, 현재 브라질과 파키스탄의 약 80%의 농부들이 이전의 수확물로부터 절약된 씨앗을 바탕으로 농작물을 재배하고 있다.[11] 이에 따라 개발도상국에 대한 GURT 기술 도입에 대한 저항이 거세다.[11] 이 기술은 발전소 다양성 수준에서 제한되므로 V-GURT라는 용어가 사용된다.

특성별

특성별 유전자 사용 제한 기술(T-GURT)은 식물이 특정 화학물질로 처리될 때까지 작물에 공학적 유전적 향상이 기능하지 않도록 작물을 수정하는 두 번째 유형의 GURT이다.[12][5] 화학 물질은 외부 입력으로 작용하여 대상 유전자를 활성화시킨다. T-GURTs의 한 가지 차이점은 유전자가 서로 다른 화학적 입력으로 켜지거나 꺼질 수 있고, 그로 인해 동일한 특성이 켜지거나 꺼질 수 있다는 것이다. T-GURTs를 사용하면, 외부 입력을 추가하지 않는 한 새로운 식물은 어떤 강화된 특성도 얻지 않는다는 조건으로 씨앗을 식재하기 위해 절약할 수 있을 것이다. 이 기술은 특성 수준에서 제한되므로 T-GURT라는 용어가 사용된다.

잠재적 용도

GURT에는 기업과 농장 모두에게 이익이 될 수 있는 몇 가지 용도가 제안되어 있다.

V-GURT 식물에서 생산되는 비존속 종자는 자원봉사 식물의 번식을 줄일 수 있다. 자원 봉사 식물은 농작물 순환이 통합된 대규모 기계화 농업 시스템에 경제 문제가 될 수 있다.[5] 게다가 따뜻하고 습한 수확 조건에서는 V-GURT 곡물이 아닌 곡물이 싹을 틔워 생산되는 곡물의 품질을 떨어뜨릴 수 있다. V-GURT 곡물 품종 사용 시 이 문제가 발생하지 않을 가능성이 높다.[5] 또한 V-GURT 기술을 사용하면 유전자가 야생 친척으로 유출되는 것을 방지하고 생물 다양성에 미치는 영향을 줄일 수 있다. 비식품 제품을 생산하기 위해 변형된 작물은 GURT 기술로 무장하여 이러한 특성이 식품에 사용되는 작물로 우발적으로 전달되는 것을 방지할 수 있다.[5]

GURTs의 원래 제안된 용도 중 하나는 일반적인 생물학적 특허가 존재하지 않거나 집행되지 않는 경우 농가가 특허받은 종자를 재사용하지 못하도록 하는 대안으로 사용하는 것이었다.[5] T-GUARTs의 기업별 활용은 회사가 판매하는 특정 활성제 화학물질을 뿌려야만 특별한 기능을 갖는 전통 종자를 판매할 수 있도록 하자는 제안이 나왔다.[12]

또 다른 제안된 용도는 합성 생물학에서 제안되는데, 여기에서 제한적인 활성제 화학물질이 원하는 출력 화학물질을 생산하기 위해 발효 매개체를 첨가해야 한다.[13]

논란

2006년 현재 GURT 종자는 농업인, 소비자, 토착민, NGO, 일부 정부의 반대로 세계 어느 곳에서도 상용화되지 못하고 있다. 이 기술을 사용하면, 판매된 종자를 소유할 수 없기 때문에 유전자 사용 제한 기술을 제조하는 회사들은 잠재적으로 훨씬 더 많은 수익을 올릴 수 있을 것이다. 또 다른 우려는 씨앗을 구입하는 농부들이 매년 새로운 씨앗을 구입해야 한다는 점에서 큰 영향을 받을 것이라는 점이다. 이렇게 되면 식품 가격이 상승할 것이라는 주장이 제기되어 왔다.[14] 구르트의 씨앗은 생물다양성의 현저한 감소를 야기하고 토착종의 식물을 위협할 것을 우려하고 있다.[15] [16]그러나, 이 기술의 지지자들은 이러한 주장에 이의를 제기하며, 비 GMO 하이브리드 발전소가 동일한 방식으로 사용되고 GURT 씨앗이 농부들의 교차 수분 처리를 도울 수 있기 때문에, 그 이득이 잠재적 부정적인 면보다 더 크다고 주장한다.[17]

2000년 유엔 생물다양성협약은 UNCBD의 COP8 회의에서 터미네이터 종자의 현장 시험과 상업적 판매에 대해 사실상의 모라토리엄을 권고했다. 모라토리엄은 재확정되었고 언어는 2006년 3월에 강화되었다.[18] 구체적으로, 모라토리엄은 기술의 잠재적 위험에 대한 연구가 부족하기 때문에, 충분히 정당화된 이유가 있을 때까지 GURT의 현장 시험이나 이를 사용하는 제품을 허용해서는 안 된다고 권고했다. 인도와 브라질은 이 기술을 금지하는 국가법을 통과시켰다.[11]

참고 항목

참조

  1. ^ "Terminator Genes: Here's another fine mess biotechnology has gotten us into". Discover. 1 August 2003. Retrieved 11 December 2018.
  2. ^ a b A., Jefferson, Richard; Don, Byth; Carlos, Correa; Gerardo, Otero; Calvin, Qualset (1999-04-30). "Genetic use restriction technologies". Zenodo. doi:10.5281/zenodo.1477499.
  3. ^ Eaton, D.J.F.; van Tongeren, Dr. F.W. (March 2002). "Genetic use restriction technologies (GURTs): Potential economic impacts at national and international levels". Retrieved 18 October 2018.
  4. ^ Eaton, D.J.F.; van Tongeren, Dr. F.W. (March 2002). "Genetic use restriction technologies (GURTs): Potential economic impacts at national and international levels". Retrieved 18 October 2018.
  5. ^ a b c d e f g www.worldseed.org, International Seed Federation. "Genetic Use Restriction Technologies (Bangalore, June 2003)" (PDF). (V-GURT 개발을 지원하는 포지션 페이퍼)
  6. ^ a b c 이상 레지날드 J. 밀우드 C. Neal Stewart Jr. "Gene은 유전자이전 플랜트 생체공정에 제한 기술을 사용한다" 2013년 6월 4일
  7. ^ https://www.biofortified.org/2015/12/gmos-and-patents-part-1-terminator-genes/, 2018년 10월 19일 회수
  8. ^ a b c 루카 롬바르도 "유전자 사용 제한 기술: 검토" 2014년 7월 17일
  9. ^ 패트릭 헤퍼 생명공학: 중앙 및 동유럽 국가, 독립국가연합 및 전환 중인 다른 국가들을 위한 씨앗 정책 및 프로그램의 식량 생산 개선을 위한 현대적 도구. FAO Plant Production and Protection Paper 168. 유엔 식량 농업 기구, 2001
  10. ^ 제퍼슨 RA 등 유전자 사용 제한 기술: 미국 특허 No. 572만3,765와 WO 94/03619가 예시한 바와 같이 2세대 종자의 농약가치를 멸균하거나 감소시키는 신기술 집합의 기술평가. 전문가 논문, 1999년 4월 30일 사무국 준비
  11. ^ a b c Haider Rizvi, "생물다양성: "자살 씨앗"을 팔지 말라, 활동가 경고" 2006년 3월 21일, 인터 프레스 서비스 뉴스 통신사
  12. ^ a b "Genetic Use Restriction Technologies (GURTs)". 2007-05-04. 2018년 10월 17일 회수
  13. ^ Ledford, Heidi (February 2013). "Seed-patent case in Supreme Court". Nature. 494 (7437): 289–290. doi:10.1038/494289a.
  14. ^ "An Ethical Examination of Genetic Use Restriction Technologies" (PDF). November 20, 2008. Retrieved June 6, 2018.
  15. ^ https://intercontinentalcry.org/women-are-on-the-frontlines-of-a-race-against-time-to-save-native-seeds/ 2018년 10월 17일 회수
  16. ^ Shiva, Vandana; Emani, Ashok; Jafri, Afsar H. (1999). "Globalisation and Threat to Seed Security: Case of Transgenic Cotton Trials in India". Economic and Political Weekly. 34 (10/11): 601–613. ISSN 0012-9976.
  17. ^ https://fafdl.org/gmobb/the-myth-and-reality-of-terminator-seeds/ 2018년 10월 17일 회수
  18. ^ "Moratorium". Ban Terminator. Archived from the original on 16 December 2013. Retrieved 12 December 2013.

외부 링크