• 한국식품위생안전성학회지
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• 제33권3호
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• pp.193-199
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• 2018

본 연구에서는 유전자 변형 옥수수(GM 옥수수)에 특이한 단크론성 항체를 개발하고 이에 대한 특성을 확인하는 연구를 수행하고자 하였다. 먼저 형질전환 대장균으로부터 PAT 단백질을 발현시킬 수 있는 시스템을 확립하였고, 재조합 PAT 단백질을 대량 생산하여 항원으로 사용하였다. 준비된 항원을 면역한 결과 재조합 PAT 단백질의 항원성은 매우 높은 것으로 확인되었으며, 세포융합과 클로닝을 통해 12 종의 hybridoma를 확립하였고 western blot 결과 10 종의 hybridoma가 재조합 PAT 단백질과 강한 반응성을 나타내었다. 10종의 hybridoma가 생산하는 항체가 실제 GM 옥수수에 반응하는지를 추가의 western blot으로 분석한 결과 2종의 단크론성 항체(PATmAb-7 and PATmAb-12)가 재조합 PAT 단백질뿐만 아니라 실제 GM 옥수수 중 PAT와 반응하는 것으로 확인되었다. 항체를 대량 생산하고 정제한 후 2종의 항체는 SDS-PAGE 상에서 대표적인 항체의 분리패턴(heavy와 light chain)을 나타내었고, 전형적인 $IgG_1$과 ${\kappa}$ type으로 확인되었다. 정제된 단크론성 항체는 특성을 조사한 결과 다른 GMO에서 발현될 수 있는 재조합 단백질과 non-GM 옥수수 추출물에는 반응성이 없고 PAT 단백질에만 특이적으로 반응하는 것을 확인할 수 있었다. PATmAb-7 를 이용한 간접효소면역분석법의 검출한계는 0.3 ng/mL 수준으로 기준의 유전자변형 콩 면역분석법과 비교했을 때 높은 민감도를 나타내었다. 이상의 결과로 볼 때 개발된 2종의 항체(PATmAb-7 and PATmAb-12)는 GM 옥수수에서 발현되는 PAT 단백질에 특이적으로 반응하는 항체로 확인되었고, 2종의 항체를 이용한 면역분석법과 바이오센서의 개발 가능성을 제시할 수 있었다.

• 농업과학연구
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• 제43권2호
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• pp.215-220
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• 2016

The global cultivation area of genetically modified crops (GM crops) has been increasing every year. Cultivation of GM crops is not only beneficial to the economy but also has positive effects on the environment in decreasing the use of agrochemicals, chemical fertilizers, and agricultural machinery. However, there have been controversies about the admixture of GM crops and non-GM crops and the unintentional release of GM crops to the environment. Especially in Korea, where consumption of agricultural products is import-dependent, the economic importance of GM crops has been a significant issue. The Act on import and distribution of GM crops was established in 2001 to start the management of GM crops in Korea. Recently, the imported amount of GM crops to Korea has reached over 10 million tons and is increasing very rapidly; consequently, the potential environmental impact of GM crops is becoming a big issue in Korea. In Japan, the discovery of imported GM canola plants around ports in 2005 raised awareness of the unintentional release of GM crops. In Korea, GM maize plants were also found in port and feed factory surroundings from 2005 to 2007. It is now necessary to monitor imported GM crops by tracing distribution, transport process for practical environmental risk assessment. Possible gene transfer from GM crops to non-GM crops should also be investigated in the cultivation area and the surroundings as well.

• 한국작물학회지
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• 제45권1호
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• pp.59-70
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• 2000

In nature, plant diseases, insects and parasites (hereafter called as "pest") must be co-survived. The most common expression of co-survival of a host crop to the pest can be tolerance. With tolerance, chemical uses can be minimized and it protects environment and sustains host productivity and the minimum pest survival. Tolerance can be applicable in all living organisms including crop plants, lifestocks and even human beings. Tolerant system controls pest about 90 to 95% (this pest control system often be called as horizontal or partial resistance), while the use of chemicals or selection of high resistance controls pest 100% (the most expression of this control system is vertical resistance or true resistance). Controlling or eliminating the pests by either chemicals or vertical resistance create new problems in nature and destroy the co-survial balance of pest and host. Controlling pests through tolerance can only permit co-survive of pests and hosts. Tolerance is durable and environmentally-friend. Crop cultivars based on tolerance system are different from those developed by genetically modified organism (GMO) system. The former stabilizes genetic balance of a pest and a host crop in nature while the latter destabilizes the genetic balance due to 100% control. For three decades, the author has implemented the tolerance system in breeding maize cultivars against various pests in both tropical and temperate environments. Parasitic weed Striga species known as the greatest biological problem in agriculture has even been controlled through this system. The final effect of the tolerance can be an integrated genetic pest management (IGPM) without any chemical uses and it makes co-survival of pests in nature.in nature.

• 식품과학과 산업
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• 제52권2호
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• pp.130-139
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• 2019

식약처는 유전자변형식품의 사전 안전관리를 위하여 "식품위생법"에 따라 안전성 심사를 거쳐 안전성이 입증된 식품만 수입 유통되도록 의무화하고 있으며, 승인받지 않은 품목은 수입통관단계에서 검사를 실시하여 국내에 유입되지 않도록 관리하고 있다. "유전자변형식품등의 안전성 심사 등에 관한 규정"에 따라 제출된 안전성 자료에 대해 '유전자변형 식품등 안전성 심사위원회'에서 심사하고, 국민 의견을 수렴하여 승인 여부를 결정한다. 또한 안전성 승인이 되었더라도 10년이 경과된 유전자변형식품은 다시 안전성 심사를 하여 안전성을 재확인하고 있다. 우리나라에서는 1999년 안전성심사를 시작하여 2000년에 최초로 유전자변형 콩을 승인하였으며, '19년 4월 현재 안전성 심사를 통해 승인된 유전자변형식품은 총 199건이다(농산물 169건, 미생물 6건, 식품첨가물 24건). 앞으로도 식약처에서는 최초 안전성 심사 뿐 아니라, 승인 후 10년이 경과되는 유전자변형식품 품목에 대한 안전성 재심사를 통해 안전성을 재확인할 계획이며, 기존에 개발된 제초제내성, 해충저항성 유전자변형식품 외에 새로운 특성을 부여한 유전자변형식품의 개발 증가에 따라 이들 품목의 안전성 심사를 위하여 CODEX, OECD 등 국제적인 규제 조화를 바탕으로 심사항목 정비 등 사전안전관리를 강화할 계획이다.

• 한국작물학회지
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• 제55권4호
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• pp.365-370
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• 2010

본 연구는 유전자 조작 옥수수의 유전자 유출을 막기 위한 관리방법 개발의 목적으로 고려대학교 GMO 격리포장에서 2010년에 수행된 화분 비산실험의 결과를 이용하여 Yamamura(2004)의 Gamma model로 모델링하였다. 1. 모델의 결정계수는 0.44로 예측치가 실측치를 잘 설명하였다. 2 옥수수 화분의 최대 비산 방향은 북서쪽으로 나타났다. 3. 최대 비산 방향으로 타가수분율이 0.001까지 낮아지는 거리인 '유전자유출 한계거리(0.001)'는 525 m 그리고 국내법상 비의도적 GMO 혼입허용치인 0.03 까지 낮아지는 거리인 '최소 동일작물 재배 한계거리(0.03)'는 35 m로 나타났다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제38권2호
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• pp.143-150
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• 2011

1994년 처음으로 GM 토마토인 Flavr Savr가 시장에 나온 이후, 2010년 현재 140여 품목의 GM식물이 전 세계적으로 상업화되었다. GM식물들에 대한 안전성 승인여부의 확인 및 표시제관리를 위하여 이들 GM식물내로 도입된 삽입유전자의 정보를 이용한 검정방법이 도입되었으며, 또한 도입유전자의 발현된 단백질을 분석하기 위하여 정성 및 정량을 위한 면역학적 방법이 도입되었다. 본 총설에서는 국내 외적으로 개발된 콩, 옥수수, 카놀라, 면화 등의 GM식물에 적용된 multiplex PCR, real-time PCR 방법과 최신 개발 중인 microarray, 나노기술 등을 활용한 방법들을 조사하였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제30권1호
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• pp.1-6
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• 2003

본 연구에서는 10종의 국내 학술지와 11종의 SCI 학술지에 국내 학자들이 게재한 GM 식물 개발 관련 논문을 분석하여 국내의 GM 식물 개발 현황을 조사하였다. 국내 학술지의 경우 지난 1990년부터 2002년 9월까지 발표된 총 204편중에서 총설 등에 해당하는 논문을 제외한 190편에 대하여 분석한 결과, 담배를 대상으로 한 연구 논문이 65편으로 가장 많았으며, 벼가 20편으로 2위를 차지하였으나 다른 주요 곡류 작물인 옥수수, 밀, 콩, 보리 등은 각각 단 1편씩의 연구결과가 발표되었다. 대부분의 연구가 기초 연구인 형질 전환 기술의 확립(46편), 유전자 발현기술(34), 유전자 운반체 개발(10) 등에 해당하는 논문들이었으나 최근 들어 유용물질 및 단백질 생산 작물 및 영양성분이 강화된 작물 등 품질을 개량하기 위한 연구가 점차 많이 발표되는 것으로 조사되었다. 연도별 논문의 발표건수는 1990년도부터 점차 증가하여 1996년도에 최고치(39편)를 기록한 후 다시 감소하는 경향을 보였으며 식물생명공학회지가 100여 편의 GM 식물 개발 관련 논문을 게재함으로써 이 분야에서는 주된 학술지인 것으로 조사되었다. SCI 학술지의 경우에도 담배를 대상으로 한 연구가 10편으로 가장 많았으며 벼가 7편, 애기장대가 5편 등으로 발표되었으나, 주곡작물인 옥수수, 밀, 보리, 콩 등은 단 1편의 논문도 발표되지 않았으며, 유전자 발현 기술 등에 해당하는 기초연구 논문이 16편으로 50%를 차지하였으며 내병성이 7편, 재해저항성이 3편, 제초제 내성이 2편 등으로 조사되었다. 한편, SCI 학술지의 논문 게재 건수는 해마다 꾸준히 증가하는 추세에 있으며 impact factor가 높은 유수한 국제 학술지에도 점차 게재 건수가 많아지고 있는 사실을 확인할 수 있었으나 실험실, 온실 등에서 유전자의 도입이 확인된 GM 식물에 관한 안전성 평가 연구의 일환인 포장 시험 연구 결과에 관한 논문은 거의 없는 것으로 조사되었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제44권1호
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• pp.97-106
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• 2017

일반적으로 유전자를 재조합하는 생명공학기술이 널리 이용되고 있는 것은 유전자변형 작물 분야이다. LM 제품에 대한 의존도가 높아짐에 따라 한국에서는 LMO의 안전성에 대한 우려가 지속적으로 증가하고 있다. 따라서, 우리는 자연환경 내 비의도적으로 방출된 LMO를 판별할 수 있는 검출기법을 확립하였다. JRC 정보를 토대로 6개 LM 이벤트(캐놀라 1, 옥수수 1, 콩 4개)의 유전자를 검출할 수 있는 PCR 조건을 확립하였다. 각 LM 시료에서 genomic DNA를 분리하였고, 이벤트 특이적인 프라이머를 사용하여 PCR 실험을 수행하였다. 또한 자체적으로 확립된 검출법에 의해 모든 LMO의 이벤트 특이적 유전자가 검출되었다. LM 유전자의 삽입 위치를 분석하기 위해 PCR 생성물을 이용하여 염기서열을 분석하였다. 이 결과는 LM 이벤트의 특이적인 유전자를 효율적으로 검출할 수 있음을 나타낸다. 게다가 본 연구결과 확립된 검출기법은 자연환경 내 LM 작물의 모니터링 및 사후 관리에 활용될 것이다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제32권4호
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• pp.233-241
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• 2005

Plants have considerable advantages for the production of antigenic proteins because they provide an inexpensive source of protein and an easy administration of vaccine. Since a publication describing edible plant vaccine of HBsAg in 1992, a number of laboratories around the world have studied the use of plants as the bioreactor to produce antigenic proteins of human or animal pathogens. Over the last ten years, these works have been mainly focused on three major strategies for the production of antigenic proteins in plants: stable genetic transformation of either the nuclear or plastid genome, or transient expression in plants using viral vectors. As many antigenic proteins have been expressed in tobacco, also several laboratories have succeeded to express genes encoding antigenic proteins in other crop plants: potato, tomato, maize, carrot, soybean and spinach. At present many works for the production of edible plant vaccine against bacteria-mediated diseases have mostly performed the studies of enterotoxins and adhesion proteins. Also the development of new-type antigens (pili, flagella, surface protein, other enterotoxin and exotoxin etc.) is required for various targets and more efficacy to immunize against microorganism pathogens. Many works mostly studied in experimental animals had good results, and phase I clinical trial of LTB clearly indicated its immunogenic ability. On the other hand, edible plant vaccines have still problems remained to be solved. In addition to the accumulation of sufficient antigen in plants, human health, environment and agriculture regulation should be proven. Also oral tolerance, the physiological response to food antigens and commensal flora is the induction of a state of specific immunological unresponsiveness, needs to be addressed before plant-derived vaccine becomes a therapeutic option.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제47권4호
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• pp.261-272
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• 2020

전세계적으로 유전자변형(GM)작물의 재배와 수입에 대한 승인이 급격히 증가하고 있다. 영양성분 비교평가는 실질적 동등성에 기반하여 GM작물의 안전성 평가에서 중요한 역할을 담당하고 있다. 영양성분 비교평가는 GM작물과 대조작물 사이의 성분함량에서 차이와 유사성을, 그리고 GM작물과 상업품종간의 성분함량의 동등성을 결정하는데 중점을 두고 있다. 분석항목은 일반성분, 주요 영양성분과 항영양소 등이며 일반적으로 OECD 합의문에서 작물별로 제안하고 있는 항목들을 포함한다. 영양성분 비교평가를 위해서는 비교군의 선정, 포장 시험, 분석방법, 데이터 통계 처리 등의 전 과정에 걸쳐 표준화된 방법을 이용하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 코덱스와 유럽식품안전청의 식품용 GM작물의 영양성분 비교평가를 위한 가이드라인을 소개하였다. 그리고 국내외의 GM작물 영양성분 비교평가 연구 논문들에 나타난 분석항목과 대조작물, 참조군 품종, 재배연도, 재배지역, 통계방법 등을 검토하였다. 해외의 경우 대두와 옥수수, 면화 GM작물에서 여러 나라 수출을 위한 규제기관의 가이드라인에 따른 연구가 많았다. 반면 국내의 경우는 GM작물 실험연구적 측면에서 비교평가 진행되었으며 주로 GM벼에서의 연구가 많았다. 마지막으로 국내에서 GM작물의 영양성분 비교평가 연구 수행에 적용할 수 있는 참조군 선정과 포장재배에 대한 가이드를 제시하였다.