메뉴바로가기본문바로가기.

동아사이언스

‘비타민D’ 보충하는 유전자 가위 교정 토마토 나왔다

통합검색

‘비타민D’ 보충하는 유전자 가위 교정 토마토 나왔다

2022.05.24 12:34
열매를 맺으며 자라고 있는 토마토. 위키미디어 제공.
열매를 맺으며 자라고 있는 토마토. 위키미디어 제공.

과학자들이 크리스퍼(CRISPR) 유전자 가위 기술을 이용해 프로비타민D3가 함유된 토마토를 개발하는 데 성공했다. 프로비타민D3는 체내에서 활성 비타민D를 만들어내는 선행 물질(전구체)이다. 유전자 교정 토마토가 뼈와 치아, 근육을 유지하는 데 필수적인 비타민D를 섭취할 수 있는 안정적인 공급원이 될 수 있을지 관심이 모인다.


케이시 마틴(Cathie Martin) 영국 존인스센터(John Innes Center) 교수 연구팀은 영국 글래스고대, 이탈리아 식품생산과학연구소, 쿠바 카마궤이대 연구진과 공동으로 유전자가위 기술로 프로비타민D3가 함유된 토마토를 개발하고 국제학술지 ‘네이처 식물’ 23일자(현지시간)에 발표했다.

 

크리스퍼 유전자가위 기술은 유전체의 특정 염기서열을 효소로 정확히 잘라내는 기술이다. 유전질환을 유발하는 유전자를 교정하거나 동식물의 특정 유전 형질을 교정하는 데 쓰이는 기술로 생명공학 분야에서 가장 주목받고 있다.  


개발된 유전자 교정 토마토 1개에는 프로비타민D3가 달걀 2개 또는 참치 1스푼에 들어있는 만큼 들어 있다. 야외에서 재배가 가능한지 확인하는 실험이 내달 영국에서 시작될 전망이다. 재배에 성공할 경우 비타민D의 새로운 공급원이 될 수 있다. 


필수적인 영양소인 비타민D는 주로 햇빛에 노출될 때 몸 속에서 생성된다. 햇빛 노출 시간이 적을수록 부족해지는 영양소라는 의미다. 생선이나 육류, 달걀, 버섯 등 식품을 통해 섭취할 수 있지만 이같은 식품에도 비타민D 함량이 높지 않아 영양제로 섭취하는 경우가 많다. 채식주의자가 섭취하는 데 어려움도 있다. 전세계 비타민D 결핍 인구는 약 10억명으로 추정된다.


토마토와 같은 일부 식물은 자연적으로 비타민D의 전구체를 생성하지만 이를 식물의 성장을 조절하는 화학물질로 전환해 활용하는 경우가 많다. 이 전환 경로를 차단하면 비타민D 전구체가 식물의 열매나 잎에 축적될 수 있다. 


연구진은 ‘크리스퍼 카스9’ 유전자가위 기술을 이용해 토마토의 유전자를 교정했다. 토마토에서 프로비타민D3를 콜레스테롤로 전환하는 효소에 주목했다. 이 효소의 작용을 차단하는 방식으로 유전자를 교정해 프로비타민D3가 토마토의 열매와 잎에 축적될 수 있도록 했다. 연구진은 유전자 교정한 토마토 1개에 포함된 프로비타민D3의 양이 체내에서 비타민D로 전환될 경우 달걀 2개와 참치 28g에 들어있는 양과 맞먹는다고 밝혔다. 


연구진은 “토마토는 쉽게 접근할 수 있는 식품이기 때문에 프로비타민D3를 함유한 토마토는 많은 사람들에게 건강을 가져다줄 것”이라며 “유전자 교정 기술을 활용하는 좋은 사례가 될 것”이라고 말했다. 


전문가들은 유전자가위 기술을 활용한 유전자 교정 작물이 다른 종의 DNA를 도입하는 유전자 변형 작물(GMO)과는 달라 기존의 까다로운 GMO 규제와 다르게 다뤄질 것으로 보고 있다. 이와 관련 영국은 올해 말 ‘정밀 번식(precision breeding)’ 법안을 제정한 후 내년부터 유전자 교정 작물을 판매할 계획을 갖고 있다. 


마틴 존인스센터 교수는 “유전자가위 기술이 식품의 영양 특성을 향상시키는 데 사용될 가능성이 있음을 보여줬다”며 “유전자가위 기술은 고추나 감자, 가지 등 다른 작물에도 적용할 수 있을 것”이라고 밝혔다. 

관련 태그 뉴스

이 기사가 괜찮으셨나요? 메일로 더 많은 기사를 받아보세요!

댓글 0

###
    과학기술과 관련된 분야에서 소개할 만한 재미있는 이야기, 고발 소재 등이 있으면 주저하지 마시고, 알려주세요. 제보하기