• 농업과학연구
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• 제45권1호
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• pp.28-37
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• 2018

This study was done to develop environmental risk assessments and a biosafety guide for insect-resistant genetically modified rice at a LMO (Living Modified Organism) isolation field. In the LMO quarantine area of Kyungpook National University, the species diversities and population densities of non-target insects found on insect-resistant genetically modified rice (Bt-9) resistant to Cnaphalocrocis medinalis and on non-GM rices (Dongjin and Ilmi) were investigated. The Bt-9 event was therefore evaluated under field conditions to detect possible impacts on the above ground insects and spiders. The study compared transgenic rice and two non-GM reference rices, Ilmi and Dongjin, at Gunwi in Southern Korea in 2016. Each rice was grown on three $18m^2$ plots with a randomized block design. A total of 4,243 individuals from 43 families and 9 orders were collected from the LMO isolation field. In the three types of rice fields, a total of 1,467 individuals from the insect-resistant genetically modified rice (Bt-9), 1,423 individuals from the Ilmi, and 1,353 individuals from the Dongjin were collected, respectively. There was no difference between the population densities of the non-target insect pests, natural enemies and other insects on the insect-resistant genetically modified rice (Bt-9) and non-GM rices. These results provide the diversity and population density of non-target insects for an environment risk assessment survey on insect-resistant genetically modified rice and could be used as a guideline to make a biosafety assessment method for genetically modified crops.

• 환경생물
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• 제39권4호
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• pp.445-451
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• 2021

Agrobacterium tumefaciens strain CP4 유래 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase (EPSPS) 유전자를 포함하는 유전자변형생물체(Living modified organism, LMO)가 개발되었다. 이 같은 LMO는 국내 승인되어 사료용, 식품용, 가공용으로 이용 중이다. 간이면역 검사키트 개발을 위해서는 고효율의 단클론 항체 개발이 필수적이다. 본 연구에서는 대장균 BL21 (DE3)에서 재조합 CP4 EPSPS 단백질을 정제하였으며 SDS-PAGE와 MALDI-TOF MS 분석으로 단백질 특성을 분석하였다. 단클론 항체 제작은 (주)앱클론의 SOP 매뉴얼에 따라 진행하였다. 본 연구 결과 5개의 단클론 항체 클론(2F2, 4B9, 6C11, 10A9, 10G9)를 확보하였다. 5종의 단클론 항체의 효율과 특이도 검정을 위해서 LM 면화 추출액을 이용한 western blotting 분석을 실시하였다. 모든 단클론 항체는 CP4 EPSPS를 함유하는 MON1445와 MON88913을 특이적으로 검출하였으며 비변형 면화 및 타종의 LM 면화에서는 검출되지 않았다. 이러한 결과들을 바탕으로 CP4 EPSPS 단클론 항체는 LMO에 함유된 CP4 EPSPS 단백질을 타겟으로 항체 기반 검출법 개발에 활용될 것으로 사료된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제43권4호
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• pp.473-478
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• 2016

유전자변형 옥수수의 개발과 상업적 이용이 증가하면서 유전자변형 옥수수 의심시료의 LMO 이벤트를 확인 할 수 있는 적합한 방법 개발이 필요하다. 국내에서는 상업적 재배와 자연생태계의 의도적 비의도적 LMO의 유출이 허용되고 있지 않다. 본 연구에서는 국내 승인된 11개의 LM 옥수수 이벤트를 동시에 검출할 수 있는 동시검출기법을 개발하였다. 이 방법은 시간과 비용, 노동력을 절감할 수 있는 효율적인 방법으로 4종의 PCR set로 개발하였다. 2012년부터 2014년까지 국립환경과학원 및 국립생태원에서 실시한 LMO 자연환경 모니터링 의심시료를 이용하여 동시검출기법의 효율성을 검증하였다. 이러한 결과를 바탕으로 본 연구의 결과는 LMO 모니터링 시료의 분석에 적합한 방법임을 알 수 있었다.

• 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.

• 의료법학
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• 제12권1호
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• pp.43-67
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• 2011

Humankind history is faced with one gigantic turning point due to development of Living genetically Modified Organisms. Food production by means of LMO is on the acceleration in an effort to solve the shortage of food problems. Food is also used as alternative energy source. Use of LMO product is not only limited to food and energy, but is actively utilized in various fields of medicines. This paper is first to check out the state of biomedicine developed and associated problems from industries that use LMO, after which we made an attempt on legislative approach to find out means of relief, through examples of such laws legislated for the sufferer from the adverse effect of the biomedicine. As for the liable subject to bear the responsibility for compensatory damage in a way of relieving the victim owing to adverse effect of biomedicine, those who manufactured and sold biomedicine and who are related to the damage to the victim due to the accident and medical doctors and pharmacists who prescribe and administer the medicine in question have been looked into. Accidents involving medicines and medical supplies could take place without reason for imputation on part of the liable subjects or fault of the victim, in which case the victim can't receive damage compensation from any of both parties. When such accidents happened turn out to be no fault accidents, introduction of damage relief measures might have to be reviewed against side effects of medicine and medical supplies as no fault compensation in order for actual relief to be possible. Talking about technicality of legislation, we can suggest a method of strengthening the accountability of manufacturer for stereotypical agenda on biomedicines by newly legislating special regulation with an issue that resists claim on risks associated with the development of medicine and incorporating the same into Manufactured Product Liability Law. After all, when an accident happens associated with biomedicine, the damage will be done to the consumer. And the consumer will be exposed to fatal danger even without the time to cope with potential risks associated with medicine and medical supplies they take. Therefore, it is necessary to protect the potential victim by having the manufacturer of biomedicines bear the liability of medical risks.

• 한국해양바이오학회지
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• 제11권2호
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• pp.52-61
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• 2019

Over the past few decades, microalgae-based biotechnology conjugated with innovative CRISPR/Cas9-mediated genetic engineering has been attracted much attention for the cost-effective and eco-friendly value-added compounds production. However, the discharge of reproducible living modified organism (LMO) into environmental condition potentially causes serious problem in aquatic environment, and thus it is essential to assess potential environmental risk for human health. Accordingly, in this study, we monitored discharged genetically modified microalgae (GMM) near the research complex which is located in Daejeon, South Korea. After testing samples obtained from 6 points of near streams, several green-colored microalgal colonies were detected under hygromicin-containing agar plate. By identification of selection marker genes, the GMM was not detected from all the samples. For the lab-scale environmental risk assessment of GMM, acute toxicity test using rotifer Brachionus calcyflorus was performed by feeding GMM. After feeding, there was no significant difference in mortality between WT and transformant Chlamydomonas reinhardtii. According to further analysis of horizontal transfer of green fluorescence protein (GFP)-coding gene after 24 h of incubation in synthetic freshwater, we concluded that the GFP-expressed gene not transferred into predator. However, further risk assessments and construction of standard methods including prolonged toxicity test are required for the accurate ecological risk assessment.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제35권4호
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• pp.291-298
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• 2008

수은은 산업화될수록 방출량이 많아지고 자연생태계의 먹이사슬에 의한 생물학적 축적에 의하여 결국 인간에게 강한 독성을 나타내게 된다. 최근 중금속 무독화관련 유전자를 도입한 유전자변형식물체를 이용하여 중금속의 독성을 제거하거나 저감하려는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 그러나 유전자변형생물체는 자연생태계에 미치는 환경위해성을 평가하여 안전성을 검증한 후 환경에 방출해야만 한다. 환경정화용 유전자변형생물체의 환경위해성 평가기술개발연구에 이용하기 위한 형질전환 식물체 생산을 위하여 까마중에 유기수은 (organic mercury)을 무기수은 (ionic mercury)으로 전환시켜서 독성을 저감시키는 organomercurial lyase (merB) 유전자를 도입하여 형질전환 시켰다. 유전자 도입 및 발현이 확인된 2개의 형질전환 라인 (merB1, merB4)은 유기수은제제인 MMC $0.5{\mu}M$, PMA $1{\mu}M$에서 저항성을 나타내었다. 또한 형질전환 1세대 종자도 $2{\mu}M$ MMC와 PMA에 저항성을 나타내는 것을 확인하였다. 향후 이들 형질전환체를 이용하여 환경 정화용 유전자변형생물체의 환경위해성 평가방법 개발 연구를 수행 할 것이다.

• 농업과학연구
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• 제46권4호
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• pp.827-841
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• 2019

The effect of genetically engineered rice Bt-9 on the diversity and abundance of plant-dwelling insects and spiders was tested under field conditions. Genetically engineered rice Bt-9, expressing mCry1Ac1 from Bacillus thuringiensis, confers resistance to rice leaf roller (Cnaphalocrocis medinalis) and provides tolerance to the herbicide glufosinate (PPT). The study compared Bt-9 and two non-GM reference varieties, Ilmi-byeo and Dongjin-byeo, at LMO isolated fields in Gunwi (Kyungpook National University) and Jeonju (National Institute Agricultural Sciences) in Southern Korea in 2016 - 2017. A total of 40,817 individuals from 62 families and 11 orders were collected from the two living modified organism (LMO) isolated fields. From the three types of rice fields, a total of 13,982, 14,105, and 12,730 individuals from the Bt-9, Ilmi-byeo and Dongjin-byeo were collected, respectively. Throughout the study, the analysis of variance indicated no significant differences (p < 0.05). Multivariate analysis showed that the abundance and diversity of plant dwelling insects were similar. The data on insect species population densities were subjected to principal component analysis (PCA), which did not distinguish among the three varieties, Bt-9 and the non-GM, reference cultivars, during the cultivation years. However, the results of the PCA analysis were completely divided into four groups based on the yearly survey areas. Therefore, there was no evidence for a negative impact of Bt-9 on the above-ground insects and spiders.

• 농업과학연구
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• 제48권4호
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• pp.875-890
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• 2021

In order to confirm the safety of a genetically modified organism (GMO), we assess its potential toxicity on non-target insects and spiders. In this study, the effects of GM soybean, a type of vitamin-A-enhanced transgenic soybean with tolerance to the herbicide glufosinate, were assessed under a field condition. The study compared this vitamin-A-enhanced transgenic soybean and a non-GM soybean (Gwangan) in a living modified organism (LMO) isolated field of Kyungpook National University (Gunwi) and the National Institute Agricultural Sciences (Jeonju) in the Republic of Korea in 2019 - 2020. In total, 207,760 individual insects and arachnids, representing 81 families and 13 orders, were collected during the study. From the two types of soybean fields, corresponding totals of 105,765 and 101,995 individuals from the vitamin-A-enhanced transgenic soybean and Gwangan samples areas were collected. An analysis of variance indicated no significant differences (p < 0.05). A multivariate analysis showed that the dominance and richness outcomes of plant-dwelling insects were similar. The data on insect species population densities were subjected to a principal component analysis (PCA) and an orthogonal partial least squares-discriminant analysis (OPLS-DA), which did not distinguish between the two varieties, i.e., the vitamin-A-enhanced transgenic soybean and the non-GM soybean in any cultivated field. However, the results of the PCA analysis could be divided overall into four groups based on the yearly survey areas. Therefore, there was no evidence for the different impact of vitamin A-enhanced transgenic soybean on the above-ground insects and spiders compared to non-GM soybean.

• 한국육종학회지
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• 제50권4호
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• pp.406-414
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• 2018

본 연구는 토양 세균인 B. thuringiensis에서 유래한 해충저항성 유전자(cry1Ac)를 일미벼에 도입시킴으로써 혹명나방(Cnaphalocrocis medinalis)에 대하여 살충성을 나타내는 해충저항성 Bt벼(Bt-T)의 환경위해성 평가에 대한 프로토콜 및 가이드라인을 개발하고자 수행하였다. 경북대학교 군위 LMO 격리포장에서 2년간 해충저항성 Bt벼(Bt-T)와 모품종인 동진벼 및 재배 품종인 일미벼를 재배하고, 혹명나방 등 표적곤충을 제외한 곤충류와 거미류가 포함한 다양성을 조사를 2016년과 2017년에 수행하였다. 조사기간 동안 채집된 개체들은 벼에 대한 기능별로 해충군, 천적군, 기타 곤충군으로 크게 구분하여 동정 계수하였으며, 2년간 총 11목 51과 9,552개체가 채집되었다. 해충저항성 Bt벼(Bt-T), 동진벼 및 일미벼에서 각각 3,042, 3,213, 3,297개체가 채집되었다. 조사된 개체군의 해충군, 천적군, 기타 곤충의 발생량은 해충군에서 노린목을 제외하고 해충저항성 Bt벼(Bt-T)과 모품종인 동진벼와 재배품종인 일미벼 품종 간의 각 분류군별 발생에서 통계적인 유의차가 없었으며, 시기별 곤충 발생 양상에서도 통계적인 유의적 차이를 보이지 않았다. 2년간의 곤충상 데이터를 주성분 분석법으로 분석한 결과, 2016년과 2017년 각각에서 동일하게 해충저항성 Bt벼(Bt-T)와 동진벼 및 일미벼 품종간의 곤충상 차이를 보이지 않았으나, 재배 시기에 따라 확연한 차이가 있음을 확인하였다. 유전자 변형에 의한 품종간의 차이 보다는 작물의 재배시기에 따라 곤충상 변화에 큰 영향을 끼치는 요인임을 새롭게 확인 할 수 있었다.