GloFish

GloFish
GloFish
Danio rerio GloFish-science institute aquaria 05.jpg
유기체제브라피쉬 (다니오 레이리오)

검은 테트라 (Gymnocorymbus ternetzi)

타이거 바브 (펀티우스 테트라조나)

무지개상어(Epalzeorhynchos frenatum)
모드유전자변형
방법삽입
벡터녹색 형광 단백질을 포함한 다중성
개발자요크타운 테크놀로지스, L.P.
부여된 특성형광색
소개된 유전자다중

글로피쉬는 유전자 조작 형광 어류의 특허 및 상표권 브랜드다. 현재 다양한 종류의 글로피쉬가 출시되고 있다. 제브라피쉬는 애완동물 가게에서 구할 수 있는 최초의 글로피쉬였으며, 현재는 밝은 빨강, 초록, 주황색, 파랑색, 분홍색, 보라색 형광색으로 판매되고 있다. Recently "Electric Green", "Sunburst Orange", "Moonrise Pink", "Starfire Red", "Cosmic Blue", and "Galactic Purple" colored tetra (Gymnocorymbus ternetzi), an "Electric Green" tiger barb (Puntius tetrazona),[1] a glo-Rainbow Shark (Epalzeorhynchos frenatum), and most recently betta[2] have been added to the lineup. 비록 원래 관상어 거래를 위해 개발된 것은 아니지만, 그것은 공개적으로 이용 가능한 최초의 유전자 변형 동물들 중 하나이다. 글로피쉬에 대한 권리는 2017년 5월 글로피쉬의 원조 개발사인 요크타운 테크놀로지스로부터 글로피쉬를 매입한 스펙트럼 브랜드사가 소유하고 있다.

역사

초기개발

평범한 얼룩말 다니오

원래의 제브라피쉬(또는 제브라 다니오, 다니오 레리오)는 인도와 방글라데시의 강이 원산지다. 몸길이는 3cm이고 금색과 짙은 청색 줄무늬가 있다. 1999년, 싱가포르 국립대학의 Zhiyuan Gong[3] 박사와 그의 동료들은 해파리에서 원래 추출한 녹색 형광 단백질(GFP)을 암호화하는 유전자와 함께 일하고 있었는데, 이 유전자는 자연적으로 밝은 녹색 형광을 만들어냈다. 그들은 이 유전자를 제브라피쉬 배아에 삽입하여 제브라피쉬의 게놈에 통합할 수 있게 했고, 제브라피쉬는 자연적인 백색광과 자외선 아래 모두 밝은 형광색을 띠게 했다. 그들의 목표는 환경 독소가 존재하는 곳에서 선별적으로 형광 검사를 함으로써 오염을 탐지할 수 있는 물고기를 개발하는 것이었다. 이 과정에서 지속적으로 형광을 받는 물고기의 개발이 첫 단계였고, 싱가포르 국립대학은 이 작업에 대해 특허출원을 했다.[4] 그 직후, 그의 팀은 바다 산호에서 나온 유전자를 첨가하여 붉은 형광 얼룩말 물고기, 그리고 해파리 유전자의 변종을 첨가하여 주황색 황색 형광 얼룩말 물고기를 개발했다. 이후 화이젠차이 교수(華ai禎)를 단장으로 한 국립대만대 연구팀이 형광색 녹색의 메다카(쌀생선)를 만드는 데 성공했는데, 이는 제브라피쉬와 마찬가지로 생물학에서 사용되는 모형 유기체다.

NUS의 과학자들과 텍사스 오스틴에 있는 회사인 L.P. 요크타운 테크놀로지의 사업가 앨런 블레이크와 리차드 크로켓이 만났고 요크타운은 이 형광 제브라피쉬를 전세계적으로 판매할 수 있는 권리를 획득하는 계약을 체결했고, 이후 요크타운은 "글로피쉬"로 낙인찍혔다. 비슷한 시기에 대만 최대 수족관 어류 생산업체인 타이콩과 대만 연구원 간에 TK-1이라는 이름으로 대만에서 그린메다카를 시판하는 별도의 거래가 이루어졌다. 2003년 봄, 대만은 애완동물로서 유전자 변형 유기체의 판매를 허가한 최초의 국가가 되었다. 물고기 10만 마리가 한 달도 안 돼 각각 18.60달러에 팔린 것으로 알려졌다. 형광 메다카는 요크타운 테크놀로지에 의해 판매되지 않고 대신 다른 브랜드 이름으로 타이콩사에 의해 판매되기 때문에 글로피쉬가 아니다.

미국 시장 소개

글로피쉬는 2년간의 연구 끝에 2003년 말 요크타운 테크놀로지스에 의해 미국 시장에 소개되었다. 정부의 환경 위험 평가는 형광 지브라 피쉬를 포함한 모든 유전자변형(GM) 동물을 관할하는 미국 식품의약국(FDA)이 삽입 유전자를 약물로 간주해 내린 것이다. FDA는 2003년 12월에 다음과 같이 결정했다.

열대 수족관 물고기는 식용으로 사용되지 않기 때문에 식량 공급에 아무런 위협이 되지 않는다. 이러한 유전자 조작 얼룩말 다니오 물고기가 오랫동안 미국에서 널리 판매되어 온 변형되지 않은 물고기보다 환경에 더 큰 위협이 된다는 증거는 없다. 공공 보건에 대한 명확한 위험이 없는 상황에서, FDA는 이러한 특정 생선을 규제할 이유를 찾지 못한다.[5]

이 물고기의 마케팅은 식품안전센터라고 불리는 비정부 기구의 항의로 이루어졌다. 그들은 식약청 위험도 평가에만 근거한 글로피쉬의 승인이 전반적으로 생명공학 동물을 제대로 조사하지 못한 선례가 될 것이라고 우려했다.[citation needed] 이 단체는 미국 연방지방법원에 글로피쉬의 매각을 막기 위한 소송을 제기했다. 이 소송은 유전자변형 어류의 판매는 FDA의 헌장을 넘어 연방정부의 규제를 받고 있으므로 더 광범위한 승인 없이 판매해서는 안 된다는 내용의 법원 명령을 요청했다. 조셉 멘델슨(Joseph Mendelson) 식품안전센터의 법적 책임자의 의견에 따르면 다음과 같다.

이것이 유전적으로 조작된 동물들에게 선례를 남기는 것은 분명하다. 그것은 많은 비식품 유전공학 유기체들에게 댐을 개방한다. 그것은 우리에게 용납될 수 없으며 특히 물고기와 곤충과 같은 이동성 GM 유기체에 관해서 미국과학아카데미와 다른 과학 검토 위원회가 말한 것과 배치된다.[6]

식품안전센터의 소송은 공로가 없는 것으로 밝혀져 2005년 3월 30일 기각되었다.[citation needed]

후속 개발

요크타운 테크놀로지스는 '스타파이어 레드'로 트레이드 마크된 빨간색 형광 제브라피쉬 외에도 녹색 형광 제브라피쉬와 주황색 노란색 형광 제브라피쉬를 2006년 중반 출시했다. 2011년에는 파란색과 보라색 형광 제브라피쉬가 출시되었다. 이들 어선은 '전기녹색', '선버스트 오렌지', '코스미 블루', '갤럭틱 퍼플'로 상표가 붙어 있으며, 바다 산호에서 추출한 유전자를 통합한 것이다.[1] 2012년 요크타운 테크놀로지는 다른 종의 물고기인 검은 테트라에서 파생된 새로운 종류의 "전기 녹색" 글로피쉬를 선보였다.[1] 이어 호랑이 바비인형인 '전기녹색' 바비인형이 뒤를 이었다. 2013년 요크타운 테크놀로지스는 형광색 분홍색 생선을 최초로 출시한 '선버스트 오렌지' 테트라와 '문라이즈 핑크' 테트라(Moonrise Pink) 테트라(Tetra)'를 선보였다. 이는 2014년 '스타파이어 레드'와 '코스미 블루' 테트라 출시 이후다.

공개된 다른 물고기들로는 "Electric Green," "Sunburst Orange," "Galaxic Purple" 색상으로 트레이드 마크된 GloFish 상어가 있다. 비록 이 물고기들이 상어와 과학적으로 관련이 없지만, 그들은 알비노 무지개 상어를 기반으로 한다.[7] 2020년 2월에는 글로브피쉬 베타스(Globetas)로도 알려진 'Electric Green' 라인으로 출시되었는데, 세 가지 다른 변형이 있었다. 이러한 변주곡에는 여성, 남성, 프리미엄 남성 등이 포함된다.

A glofish rainbow shark fish
은하 퍼플의 글로피쉬 상어

형광 물고기의 알을 불임으로 만들기 위해 압력을 가했다는 수족관 애호가들의 추측에도 불구하고, 몇몇 글로피쉬는 실제로 비옥하고 포획된 환경에서 번식할 것이라는 것이 밝혀졌다.[8] 그러나, 글로피쉬 형광 어류 면허에는 "그루피쉬 형광 물고기 자손의 고의적인 사육 및/또는 판매, 물물교환, 거래는 엄격히 금지된다"고 명시되어 있다.[9]

글로피쉬의 판매나 소지는 2003년 캘리포니아에서 유전자 변형 생선을 제한하는 규정 때문에 불법화되었다. 이 규정은 글로피쉬의 마케팅 전에 시행되었는데, 주로 생명공학 연어가 빠르게 성장하는 것에 대한 우려 때문이었다. 이 규정은 2015년 식품의약품안전청(FDA)과 플로리다 농림소비자원(FDA)의 연구결과가 잇따라 나오면서 해제됐다. 글로피쉬는 현재 캘리포니아에서 수입과 상업적 판매를 위해 합법화되었다.[10]

이러한 물고기의 수입, 판매, 소유는 유럽연합 내에서 허용되지 않는다. 그러나 2006년 11월 9일 네덜란드 주택공간계획환경부(VROM)에서 여러 수족관 가게에서 팔린 형광어 1400마리를 발견했다.[11]

2009년 1월 미국 식품의약국은 유전자 조작 동물에 대한 권고안을 공식화했다.[12] 이러한 구속력이 없는 권고안은 FDA가 글로피쉬를 포함한 모든 GM 동물을 규제하는 방법을 설명한다.[13]

2014년에 발표된 연구는 글로피쉬와 관련된 환경 안전성을 평가했다. 한 논문은 환경에 침입할 위험이 거의 없다고 결론지었다.[14] 두 번째 연구는 글로피쉬와 야생형 다니오스 사이에 위험의 차이가 없다는 결론을 내렸다.[15]

색의 출처

추가 정보: 리포터유전자

Examples of sources of fluorescent protein genes include GFP (Aequorea victoria, jellyfish), rrGFP (Renilla reniformis, sea pansy), dsRed (Discosoma, mushroom coral), eqFP611 (Entacmaea quadricolor, sea anemone), RTMS5 (Montipora efflorescens, stony coral), dronpa (Pectiniidae, chalice coral), KFP (Anemonia sulcata, Venus hair anemone), eosFP (Lobo필리아 헴프리치이, 오픈 브레인 코랄), 덴드라(덴드론프티야, 옥토코랄).

2014년 초, 과학자들은 자연적으로 발생하는 약 200종의 형광 어류를 확인했는데, 이는 형광 특성이 어선에 널리 퍼져 있다는 것을 암시한다.[16]

기타 실험용

형광 제브라피쉬는 다른 실험 연구에도 사용되었다. 제브라피쉬의 유전자의 변화는 그 유기체가 생물-인디케이터로서 형광물질을 투시할 수 있는 능력을 부여했다. 이 유전적 능력은 공해와 다른 화학물질을 검출하는 데 이용되어 왔다.[17]

천연 에스트로겐을 모방한 화학물질은 전형적으로 내분비 교란물질로 작용하는 척추동물의 생식계에 잘 문서화된 영향을 미치고 있으며, 글로피쉬 형광은 에스트로겐성 화학물질의 수치를 검출하는 데 사용되고 있다.[18] 조사자들은 심장과 같은 근육이 간보다 에스트로겐의 영향을 더 많이 받는다는 것을 발견했다.[18] 따라서 글로피쉬를 사용하면 화학 작용을 방해하는 내분비계에 대한 통찰력을 얻을 수 있다.[18]

글로피쉬에 대한 수족관 소매상들의 정서는 논란이 되고 있는 농업생명공학에 대한 대중들의 긍정적인 반응을 보여주는 지표로도 이용되어 왔다.[19]

포식 취약성

2011년 발표된 연구에 따르면 글로피쉬는 야생형에 비해 포식하기에 더 취약하다고 한다. 서식지의 복잡성을 포함한 실험에서, 유전자변형 적색 형광 제브라피쉬는 소개된 물고기의 침입에 저항할 가능성이 있는 두 개의 토착 포식자인 큰입의 베이스(미크로프테루스 살모이드)와 동부 모스크리토피쉬(감부시아 홀브로오키)에 의해 야생형보다 약 2배 더 취약했다.[20]

진화적 결과

2015년 발간된 기사에 따르면 야생형 수컷은 짝짓기에 있어서는 글로피쉬에 비해 상당한 우위를 보였다. 이번 연구에서 분석한 짝짓기 실험에 따르면 야생형 수컷은 공격성이 강해 유전자 변형 물고기보다 두 배나 더 많이 피했다. 그러나 앞서 언급한 연구에서는 암컷 제브라피쉬가 야생형 수컷보다 글로피쉬를 선호했다.[21]

참조

  1. ^ a b c "GloFish web page".
  2. ^ "GloFish Introduces New Betta Species to Family of Fluorescent Fish". Pet Age. 3 February 2021. Retrieved 24 May 2021.
  3. ^ "NUS - National University of Singapor". nus.edu.sg.
  4. ^ PCT 응용 프로그램 WO2000049150 "형광 트랜스젠탈 어류 생성을 위한 치메릭 유전자 구성" 싱가포르 국립대학 [1]
  5. ^ "FDA Statement Regarding Glofish". Archived from the original on 2010-03-05.
  6. ^ Charles Choi (January 7, 2004). "GloFish draw suit". The Scientist.
  7. ^ Pet, Spectrum Brands. "Spectrum Brands Pet LLC Introduces GloFish® Sharks to GloFish® Family of Fluorescent Fish". www.prnewswire.com. Retrieved 2020-02-12.
  8. ^ "Finformation" (PDF). Greater Pittsburgh Aquarium Society. pp. 4–5. Archived from the original (PDF) on 2008-12-17.
  9. ^ "License Notice". Retrieved 13 June 2021.
  10. ^ "Letter from Director Charlton H. Bonham to Gene Livingston, Greenburg Traurig, LLC, regarding GloFish" (PDF). Archived from the original (PDF) on December 21, 2016. Retrieved February 17, 2017.
  11. ^ vrom.nl 2007년 3월 9일 웨이백 머신에 보관
  12. ^ "Genetically Engineered Animals". fda.gov.
  13. ^ "Regulation of Genetically Engineered Animals Containing Heritable Recombinant DNA Constructs" (PDF).
  14. ^ Hill, Jeffrey E.; Lawson, Larry L.; Hardin, Scott (2014). "Assessment of the Risks of Transgenic Fluorescent Ornamental Fishes to the United States Using the Fish Invasiveness Screening Kit (FISK)". Transactions of the American Fisheries Society. 143 (3): 817–829. doi:10.1080/00028487.2014.880741.
  15. ^ "Risk Assessment of Transgenic Fluorescent Ornamental Fishes to the United States Using FISK v2" (PDF).
  16. ^ Sparks, John S.; Schelly, Robert C.; Smith, W. Leo; Davis, Matthew P.; Tchernov, Dan; Pieribone, Vincent A.; Gruber, David F. (2014). "The Covert World of Fish Biofluorescence: A Phylogenetically Widespread and Phenotypically Variable Phenomenon". PLOS ONE. 9 (1): e83259. doi:10.1371/journal.pone.0083259. PMC 3885428. PMID 24421880.
  17. ^ Stewart, C. Neal, Jr. (April 2006). "Go with the glow: Fluorescent proteins to light transgenic organisms". Trends in Biotechnology. 24 (4): 155–62. CiteSeerX 10.1.1.333.4571. doi:10.1016/j.tibtech.2006.02.002. PMID 16488034.
  18. ^ a b c Holtcamp, W (2012). "Glow Fish: A New Biosensor to Detect How Environmental Estrogens Affect Tissues". Environmental Health Perspectives. 120 (7): a284. doi:10.1289/ehp.120-a284b. PMC 3404679. PMID 22759863.
  19. ^ Peddie, Brian. "A Grounded Theory of Florida Aquarium Retailers' Acceptance of the GloFish" (PDF). University of Florida.
  20. ^ Hill, Jeffrey E.; Kapuscinski, Anne R.; Pavlowich, Tyler (2011). "Fluorescent Transgenic Zebra Danio More Vulnerable to Predators than Wild-Type Fish". Transactions of the American Fisheries Society. 140 (4): 1001–1005. doi:10.1080/00028487.2011.603980.
  21. ^ Howard, Richard D.; Rohrer, Karl; Liu, Yiyang; Muir, William M. (2015). "Mate Competition and Evolutionary Outcomes in Genetically Modified Zebrafish (Danio Rerio)". Evolution. 69 (5): 1101–1360. doi:10.1111/evo.12662. PMID 25873489. S2CID 24263468.

추가 읽기

외부 링크