GM 식품의 변화를 감지하는 새로운 접근법

유전자 조작으로 인해 의도하지 않은 식품 품질 및 성분 변화가 발생합니까? GM 식품이 GM 식품보다 영양가가 적거나 알려지지 않은 방식으로 다른가?

GM 식품의 광범위한 재배 및 테스트에도 불구하고, 이러한 질문은 여전히 ​​많은 소비자의 마음에 남아 있습니다. 이제 The Plant Genome 2014 년 3 월호에 대한 새로운 연구 가 이에 대한 잠재적 인 접근 방식을 보여줍니다.

코넬 대학 겸임 조교수 인 오웬 호 엥카 (Owen Hoekenga)가 이끄는 연구에서 과학자들은 과일 알코올 숙성을 지연시키기 위해 유전자 조작 된 토마토의 과일에서 약 1,000 개의 생화학 물질 또는 "대사 물질"을 추출하기 위해 물 알코올 용매를 사용했습니다. 그런 다음 GM 과일에서 나온이 신진 대사 프로필과 GM이 아닌 상위 품종의 프로필을 비교했습니다.

안료, 아미노산, 설탕 및 다양한 건강 증진 화합물을 포함한 많은 대사 산물이 과일의 품질과 영양에 기여하는 것으로 알려져 있습니다. 그리고 한 번에 수백 개를 추출하고 분석하면 연구자들은 과일의 생리학 ( "대사 체"라고 알려진)을 다른 사람들과 비교할 수 있습니다. 이러한 방식으로, "대사 산"분석은 유전학과 매우 유사합니다. 여기서 유전 학자들은 DNA 서열 데이터를 비교하여 유 전적으로 다른 유기체가 얼마나 다른지를 이해합니다.

Hoekenga와 그의 동료들은 분석을 수행했을 때, 실제로는 과일 숙성과 관련된 생화학 물질에서 이러한 변화가 관찰되었지만 GM 과일에서 부모와 비교하여 신진 대사 차이를 발견했다고 밝혔다. "이것은 의도 된 효과의 일부입니다."

그러나 과학자들은 GM 토마토의 대사 체를 정원, 가보 및 기타 비 GM 토마토의 광범위한 분류와 비교했을 때 전체적으로 큰 차이가 없음을 발견했습니다. 다시 말해서, GM 토마토는 부모와는 별개이지만, 대사 프로필은 여전히 ​​더 큰 종류의 품종에 의해 나타나는 "정상적인"생화학 적 다양성 범위에 속했다.

Hoekenga는 이번 연구 결과는이 경우 유전자 변형으로 인한 우발적 인 생화학 적 변화는 거의 없으며“의도하지 않은 영향에 대한 소비자의 우려를 해결하는 유용한 방법”이라고 밝혔다.

그는 FDA가 GM 작물 개발자에게 GM 품종이 아닌 부모와 비교하여 GM 품종의 소수의 주요 영양 성분을 비교할 것을 이미 요구하고 있다고 설명했다. 생명 공학 위험 평가의 일부인이 프로세스는 예를 들어 유전자 조작이 영양 품질에 영향을 줄 수있는 사례를 포착하도록 설계되었습니다.

대조적으로 Hoekenga 팀의 접근 방식은 측정해야 할 대사 물이 무엇인지 미리 결정하지 않으며, 실제로 예상치 못한 영향을 올릴 수 있음을 시사합니다. Hoekenga는“물에 그물을 던져 최대한 많은 물고기를 얻으려고 노력합니다.

더욱이 GM 품종을 다양한 품종과 비교하면 과학자와 소비자 모두 생화학 적 변화를 관찰 할 수 있습니다. “우리는 농부의 시장에 단 한 종류의 토마토가 없다는 것을 인정합니다. 우리는 다양한 음식 경험을 찾고 있습니다.”라고 Hoekenga는 말합니다. "우리는 [식품에서] 수용 가능한 대사 변수의 범위를 설정하는 것이 GM 품종을 검사하는데 유용 할 수 있다고 생각합니다."

동시에,이 "비 표적화 된"대사 체학 브랜드는 비싸고, 공식적인 안전성 평가에 사용될 수있는 화학 방법은 아직 강력하지 않다고 Hoekenga는 인정합니다.

가장 중요한 것은 대사“지문”을 통계적으로 비교하는 것은 쉬운 일이 아닙니다. 그들의 연구에서 Hoekenga의 연구팀은 네트워크 분석이라는 통계 스타일을 채택했는데, 이는 마우스에서 유전자 발현 또는 전사의 전체 패턴을 비교하기 위해 개발되었다. 이 선택의 이유는 유전자 전사와 마찬가지로 동일한 생화학 적 경로에 참여하거나 동일한 규제 제어에 속하는 대사 물이 함께 모일 것으로 예상되기 때문이라고 그는 설명했다. 연구자들은 가설을 세웠을 때 네트워크 분석을 통해 토마토의 대사 클러스터를 탐지하고 다양한 패턴에서 이러한 패턴을 비교할 수있었습니다.

그러나 기술은 토마토에만 적용되지 않습니다. Hoekenga는“이 방법은 모든 식물이나 작물에 적용 할 수 있습니다. “우리는 누구나 누구나 사용하고 개선 할 수있는 근본적으로 유용한 것을 만들었습니다.”그의 연구팀은 이미 옥수수 대사 체의 특성을 규명했으며, 식물 육종가들이 대사 체학의 유용성을보기 시작하기를 희망합니다.

예를 들어, 모종 식물을 횡단 할 때, 육종가들은 종종 병원체에 대한 내성과 같은 관심의 대상이되는 유전자를 추적하는 것을 좋아합니다. 올바른 유전자를 가지고있는 자손을 정확히 찾아내는 것이 형질 자체에 대해 식물을 검사하는 것보다 더 빠르고 쉽습니다.

그러나 때로는 많은 유전자가 단일 형질에 기여하여 어떤 유전자가 처음에 관여하는지 알아내는 것이 번거 롭습니다. Hoekenga는 대사 체학 및 네트워크 분석이 언젠가 도움이 될 것이라고 생각합니다.

"질문은 : 우리가 측정하는 모든 것을 사람들이 관심을 갖는 실제 특성과 관련시킬 수 있는가?" 우리는 생화학 적 차원에서 특성을 담당 할 수있는 것을 설명하려고 노력하고있다. 그로부터 번식에 사용할 유전자 정보를 추출 할 수있었습니다.”



김철호 기자 fire@thekpm.com