국립산림과학원, 유전자 가위 이용한 현사시나무 유전체 교정기술 보급

-국유특허 기술이전 통해 천연물질 합성 등 소재 개발 활용 기대-

□ 산림청 국립산림과학원(원장 박현)은 3세대 유전자 가위(CRISPR/Cas9) 기술에 기반한 현사시나무의 유전체 교정방법을 개발하여 국유특허 등록을 완료하고, 최근 관련 산업체에 기술이전을 실시했다고 밝혔다.

○ 유전자 가위 기술은 생물체가 가지고 있는 DNA의 특정 영역을 교정하여 기능을 개선하는 기술로 질병 치료, 동·식물 품종개량 등에 활용된다. 현재 감자, 벼, 옥수수 등 작물육종 분야에서 다양하게 활용되고 있으며, 임목에 대한 적용도 증가하는 추세이다.

□ 현사시나무(Populus alba x glandulosa)는 은백양(P. alba)과 수원사시나무(P. glandulosa)의 교잡종으로 생장이 빠르고 적응성이 우수하며, 조직배양 등 무성증식 체계가 잘 갖추어져 있어 임목 개량이나 천연물 생산과 같은 산림생명공학 분야의 모델 식물로 널리 활용되고 있다.

○ 국립산림과학원이 개발한 유전체 교정기술을 현사시나무에 적용하면 특정 유전자의 기능 또는 해당 유전자가 관여된 세포 내 산물의 발현량을 정밀하게 조절(증가 또는 감소)할 수 있어 다양한 기능을 가진 품종 개발이 가능하다.

○ 이 기술은 유전자 가위를 식물체 세포 내로 도입하는 단계, 유전자 가위가 도입된 식물체를 재분화시키는 단계, 유전자 증폭 분석을 통해 유전자 교정 식물체를 선별하는 단계로 구성되어 있는데, 실험실 등 현장에서 쉽게 활용할 수 있도록 단계별 프로토콜을 정립하였다.

○ 현재 국립산림과학원 연구진은 이 기술을 이용하여 바이오매스 생산성과 환경 스트레스 내성(내건성, 내염성 등)이 향상된 신품종 개발 연구를 추진하고 있다.

□ 한편, 이 기술을 통해 천연물 소재로 활용되는 2차 대사산물의 생산성이 증진된 품종이 개발된다면, 세포배양을 통한 유용물질의 대량생산이 가능해져 기술이전을 통해 산업소재 생산 분야에서도 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

□ 국립산림과학원 임목자원연구과 김인식 과장은 “임목 유전체 교정기술은 유용한 형질을 지닌 우량 품종을 조기에 육성할 수 있는 획기적 수단”이라며 “앞으로 임목자원의 경제적 가치를 높이기 위해 유전체 교정기술과 같은 첨단기술을 접목한 다양한 연구개발을 시도할 계획”이라고 밝혔다.