• 농업과학연구
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• 제48권4호
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• pp.1051-1065
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• 2021

Recent times have seen sustained increases in genetically modified (GM) crops not only for cultivation but also for the utility of food and feed worldwide. Domestically, commercial planting and the accidental or unintentional release of living modified (LM) crops into the environment are not approved. Many detection methods had been devised in an effort to realize effective management of the safety of agricultural genetic resources. In order to develop event-specific polymerase chain reaction (PCR) markers for LM crops, we analyzed the genetic information of LM crops. Genetic components introduced into crops are of key importance to provide a basis for the development of detection methods for LM crops. To this end, a total of 18 varieties from four major LM crop species (maize, canola, cotton, and soybeans) were subjected to an analysis. The genetic components included introduced genes, promoters, terminators and selection markers. Thus, if proper monitoring techniques and single or multiplex PCR strategies that rely on selection markers can be established, such an accomplishment can be regarded as a feasible solution for the safe management of staple crop resources.

• Food Science and Biotechnology
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• 제16권1호
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• pp.104-109
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• 2007

A multiplex polymerase chain reaction (PCR) method was developed to simultaneously detect three varieties of genetically modified (GM) canola. The construct-specific primers were used to distinguish the following three varieties of GM canola; GT73, MS8xRF3, and T45, using multiplex PCR. The FatA (fatty acyl-ACP thioesterase) gene was used as an endogenous canola reference gene in the PCR detection. The primer pair Canendo-FIR containing a 105 bp amplicon was used to amplify the FatA gene and no amplified product was observed in any of the 15 different plants used as templates. The GT73-KHUF1/R1 primer recognized the 3'-flanking region of GT73, resulting in an amplicon of 125 bp. The Barstar-F1/MS8xRF3-R primer recognized the junction region of bars tar and the NOS terminator introduced into MS8xRF3, resulting in a 162 bp amplicon, and the T45-F2/R2 primer recognized the junction region of PAT and the 35S terminator introduced into T45, resulting in an amplicon of 186 bp. This multiplex PCR allowed for the detection of construct-specific targets in a genomic DNA mixture of up to 1% GM canola containing GT73, MS8xRF3, and T45.

• Applied Biological Chemistry
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• 제48권1호
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• pp.77-81
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• 2005

GM 콩으로 제조된 두부와 비지 등 콩 가공제품들의 효율적인 모니터링을 위하여 GM 콩이 0%, 1%, 3%, 5%, 100% 함유된 두부와 비지를 제조하여 이들의 삽입유전자인 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase(epsps)를 검출하기 위한 PCR 방법과 EPSPS 발현 단백질 검출을 위한 western blotting과 lateral flow strip을 사용하여 검출 감도를 비교하였다. PCR 결과 산물의 크기가 큰 600 bp의 증폭에서 두부의 경우에는 100% GM으로 제조된 두부에서만 확인이 가능하였고, 비지에서는 5%, 100%에서 확인이 되었다. 크기가 작은 123 bp가 생성되는 실험에서는 0%를 제외한 모든 두부와 비지에서 검출되었다. Western blot 결과는 100% 두부, 비지에서만 검출이 되었고, lateral flow strip test에서는 100% 비지에서만 검출되었다. 이러한 결과로부터 GM 콩 가공식품 검출은 면역학적 방법보다는 PCR이 더 높은 민감도가 나타내는 것을 확인하였고, 또한 가공식품에서 효율적인 GMO 검출을 위해서는 100 bp 정도의 작은 크기의 PCR 산물을 이용해야 민감한 검출 결과를 보여주는 것을 확인하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제36권3호
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• pp.369-374
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• 2004

유전자재조합 콩 Roundup Ready는 Agrobacterium sp. CP4에서 유래한 유전자를 함유하고 있으며 이 삽입 유전자에서 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase(CP4EPSPS)가 발현된다. 본 연구실에서는 이 단백질을 유전자재조합 콩과 시중에서 구입한 두부 시료에서 CP4EPSPS 특이 단클론 및 다클론 항체를 이용하여 immunoblotting법으로 검사하였다. 분리 정제된 CP4EPSPS 재조합 단백질은 단클론 또는 다클론 항체를 이용할 때 각각 $0.006{\mu}g$ 또는 $0.0006{\mu}g$의 검증 한계치로 확인할 수 있었다. 유전자재조합 콩에 발현된 CP4EPSPS 검증 한계치는 단클론 또는 다클론 항체를 이용할 때 각각 $0.001{\mu}g$과 $0.0001{\mu}g$이었다. 다클론 항체를 이용하여 조사된 9종의 두부에서는 2종에서 양성결과를 확인하였다. 본 연구에서 생산된 단클론 및 다클론 항체를 이용하여 확립된 immunoblotting법은 콩 가공식품 중의 glyphosate 내성 유전자재조합 콩 검사에 적용될 수 있을 것이다.

• 한국식품과학회지
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• 제43권6호
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• pp.683-688
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• 2011

국내에서 개발된 유전자변형 프로비타민 A 강화 벼로부터 얻은 쌀을 열탕 또는 증자/볶음처리 방법에 의해 가열조리 했을 때 프로비타민 A 강화 쌀의 주요 영양성분 조성 및 함량에 미치는 영향을 조사하였다. 프로비타민 A 강화 쌀의 일반성분 함량은 모품종 쌀인 낙동 쌀과 유사하였으며 밥 형태로의 열탕처리에 의해 별 차이가 없었으나 증자/볶음 처리에 의해서는 다소 감소하는 결과를 주었다. 프로비타민 A 강화 쌀의 지방산으로 oleic acid, linoleic acid, palmitic acid가 대부분을 차지하고 있었으며 가열조리에 따른 지방산 조성에는 차이가 없는 것으로 나타났다. 열탕 처리에 의해 가열조리한 프로비타민 A 강화 쌀은 아미노산 조성 및 함량에 차이가 없었으나 증자/볶음 처리는 대부분의 아미노산 함량을 약간 감소시켰다. 열탕처리에 의해 가열조리한 프로비타민 A 강화 쌀은 전체적으로 무기질 함량에 큰 차이가 없었으나 증자/볶음처리에 의해 변화가 큰 것으로 나타났다. 프로비타민 A 강화 쌀의 총 카로티노이드 함량은 원곡의 $1.28{\mu}g/g$에서 열탕조리 후 $0.76{\mu}g/g$으로 감소하였으며 증자 및 볶음처리는 $0.40{\mu}g/g$으로 원곡의 약 30% 수준으로 현저한 감소를 초래하였다. 따라서 프로비타민 A 강화 쌀의 조리가공시 가열방법 및 열처리 정도는 카로티노이드를 포함한 영양성분의 손실을 최소화하기 위해 고려해야할 중요한 요소인 것으로 제시되었다.

• 한국식품과학회지
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• 제52권1호
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• pp.40-45
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• 2020

1996년 이후부터 현재까지 개발된 GM 작물은 520여종에 이르며, 미국, 브라질, 아르헨티나, 캐나다, 인도 등을 포함해 26개국에서 GM 작물을 재배하고 있다. 특히, 제1세대 GM 작물로 구분되는 제초제 내성 GM 작물은 전체 GM 작물의 67%를 차지하며, 그 중 제초제 glufosinate에 내성을 나타내는 pat 또는 bar 유전자를 지닌 작물은 44%를 차지한다. 하지만 GM 작물이 같은 형질을 지녔더라도 유전자의 기원, 식물의 종 및 개발자에 따라 그 유전자의 서열은 매우 가변적이기 때문에 이를 식별하기란 쉽지 않다. 따라서 본 연구에서는 전체 GM 작물의 44%, 국내 승인 GM 작물의 약 53%를 차지하는 제초제 glufosinate 내성 유전자에 특이적이면서도 보편적인 마커를 개발하고자, 여러 GM 작물의 pat 또는 bar 유전자의 DNA 염기서열을 비교하여 PCR 프라이머를 개발하였으며, 이를 GM 작물 표준물질을 사용하여 검증하였다. 정성 및 정량적 PCR 실험을 통해 pat 유전자에 특이적인 PCR 프라이머를 개발하였다. 또한 pat과 bar 유전자를 동시에 검출 할 수 있는 PCR 프라이머도 개발하였으며, 정량적 PCR 분석을 통해 0.1% 함량의 수준까지도 검출 가능함을 확인하였다. 따라서 본 연구의 수행 결과로 확인된 PCR 마커 및 분석법이 향후 GM 작물의 안전한 유통관리 및 GM 식품의 식품 안전관리를 위한 저비용 고효율적 검출방법으로 이용될 수 있을 것이라 생각된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제41권9호
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• pp.1310-1314
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• 2012

본 실험은 제초제 내성을 가지는 CP4EPSPS를 도입시킨 유전자재조합 콩을 이용하여 인공위액의 비율에 따른 도입 단백질의 소화특성을 평가하고, 열처리가 유전자재조합 콩의 도입단백질의 소화성에 미치는 영향을 살펴보았다. 유전자재조합 콩과 펩신의 비율에 따른 도입단백질 CP4EPSPS의 소화성은 인공위액 즉 펩신의 양에 따라 차이를 나타내 유전자재조합 식품의 도입단백질에 대한 소화성 평가에서 펩신의 양이 중요한 요인이 됨을 알 수 있었다. 또한 유전자 재조합 콩에 대한 예열처리가 도입단백질 CP4EPSPS의 펩신에 대한 내성을 많이 감소시켜 소화성을 높이는 것으로 나타났다. 따라서 앞으로 유전자재조합식품의 안전성을 평가하는 in vitro 소화평가 시험에서 생리학적 측면에 근거한 인공위액의 비율을 반영함으로써 보다 정확한 도입단백질의 소화성에 대한 평가가 필요하리라 사료되며, 또한 콩의 주요 섭취방법인 열처리에 따른 도입단백질의 소화특성을 평가함으로써 유전자재조합 콩의 안전성에 대한 신뢰도 제고를 위한 기초자료가 될 것으로 기대된다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제49권3호
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• pp.192-195
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• 2006

국내에서 개발된 비타민 E 강화 유전자변형 들깨의 정성 PCR 분석법의 개발을 위해 들깨의 내재 유전자로써 KAS-I (Beta-ketoacyl-ACP synthase I)를 선별하였고, 이러한 내재유전자를 특이적으로 증폭시킬 수 있는Primer(Pfru3-F/R)쌍을 이용한 PCR에서 95 bp의 PCR증폭 산물을 얻었으며, 들깨를 포함한 16개 작물에 대해 PCR을 수행한 결과에서 들깨만이 특이적으로 증폭되는 것을 확인하였다. 또한, 비타민 E 강화 유전자변형 들깨에 삽입된 TMT(${\gamma}$-tocopherol methyltransferase) 유전자와 OCS(Octopine synthase) terminator 연결 부위를 증폭시켜 148 bp의 PCR 산물을 얻을 수 있는 primer(TMTO-F/R)를 제작하였으며, 이러한 두 쌍의 primer를 이용하여 국내 개발된 비타민 E 강화 유전자변형 들깨의 PCR 정성 분석법을 확립하였다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제53권3호
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• pp.199-207
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• 2014

곤충(초파리, 모기, 누에)은 해충방제, 유용물질생산, 의학연구 등을 위해 유전자변형 곤충으로 개발되어 왔지만, 아직까지 국내에서 유전자변형 곤충에 대한 환경위해성 평가 등이 거의 실시 되지 못하고 있다. 따라서, 본 연구에서 유전자변형 누에의 환경위해성 평가를 3가지 항목(이동성, 생존능력, 산란 및 부화율)으로 진행하였다. 첫째, 기본 사육 절차에서의 탈출가능성(이동성), 둘째, 사육환경으로부터 탈출시 생존 가능성(8개의 극한 환경조건; 고온, 저온, 건조, 습함, 먹이의 유무), 셋째, 비유전자변형 누에♀ ${\times}$ 비유전자변형 누에♂, 비유전자변형 누에♀ ${\times}$ 유전자변형 누에♂, 유전자변형 누에♀ ${\times}$ 비유전자변형 누에♂, 유전자변형 누에♀ ${\times}$ 유전자변형 누에♂으로부터 나온 산란 및 부화율을 비교 하였다. 유전자변형 누에와 비유전자변형 누에의 이동성은 통계적으로 차이가 없었으며, 산란 및 부화율 또한 통계적 차이가 없었다. 다만, 비유전자 변형 암수쌍에서 산란된 알의 부화율보다 유전자변형 누에♀와 비유전자변형 누에♂에서 산란된 알의 부화율이 통계적으로 낮은 결과를 보였다. 극한환경에서의 생존율 실험에서 상대적으로 유전자변형 누에가 비유전자변형 누에보다 생존율이 낮았으며, 특히 고온조건의 환경에서 통계적으로 생존율이 낮은 결과를 보였다. 저온 조건의 경우 누에 유충의 동면으로 인해 실험결과를 명확하게 얻을 수 없었다. 유전자변형 누에와 비 유전자변형 누에가 일부의 차이를 보였으나 모든 실험에서 유전자변형 누에의 값이 비유전자변형 누에보다 낮게 나타났으며, 결과적으로 이번 연구에서는 유전자변형 누에의 위해성은 비유전자변형 누에보다 적었다.

• 한국식품과학회지
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• 제36권2호
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• pp.299-305
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• 2004

유전자재조합 옥수수 Bt11을 이용하여 가공조건에 따른 유전자의 변화를 조사한 결과, 직접 가열하여 탄화 혹은 갈변 되거나 수분을 함유한 멸균조건에서는 내재유전자 및 삽입유전자는 완전히 소실되는 것으로 나타났다. 반면, 유탕처리나 건조상태의 멸균, 단순 건조 등의 방법으로는 유전자의 많은 양이 보존됨을 알 수 있었다. 당화효소를 이용한 효소처리에서는 유전자에 영향을 주지 않는 것으로 나타났으며 실제 가공생산 공정에서도 전분당의 생산공정에서 효소처리 단계에서는 영향이 없었고 이후 당화액을 여과하는 과정에서 유전자가 소실되는 것으로 나타났다. 이러한 모의 실험결과를 토대로 가공식품을 65종 모니터링 분석한 결과 13.6%인 9종에서 유전자재조합 옥수수를 사용한 것으로 확인됐으며, 콘칩 등의 과자류에서 사용이 많은 것으로 나타났다. 특히 미국산 옥수수 분말을 사용한 율무차, 쇠고기 수프, 옥수수 수프, 식빵믹스 등에서 GM옥수수의 검출빈도가 높았으며, 옥수수통조림, 전분당, 식용유, 팝콘류 등에서는 검출되지 않았다.