J Plant Biotechnol (2018) 45: DOI: ISSN (Print) ISSN (Online) Review 신식물육종기술의현황과사회

Size: px

Start display at page:

Download "J Plant Biotechnol (2018) 45: DOI: ISSN (Print) ISSN (Online) Review 신식물육종기술의현황과사회"

경희 미
5 years ago
Views:

1 J Plant Biotechnol (2018) 45: DOI: ISSN (Print) ISSN (Online) Review 신식물육종기술의현황과사회적수용을위한노력 정유진 김종미 박수철 조용구 강권규 Current status of new plant breeding technology and its efforts toward social acceptance Yu Jin Jung Jong Mi Kim Soo-Chul Park Yong-Gu Cho Kwon Kyoo Kang Received: 13 December 2018 / Revised: 14 December 2018 / Accepted: 14 December 2018 c Korean Society for Plant Biotechnology Abstract Although new plant breeding technologies facilitate efficient plant breeding without introducing a transgene, they are creating indistinct boundaries in the regulation of genetically modified organisms (GMOs). The rapid advancement in plant breeding by genome-editing requires the establishment of a new global policy for the new biotechnology, while filling the gap between process-based and product-based GMO in terms of regulations. In this study recent developments in producing major crops using new plant breeding technologies were reviewed, and a regulatory model that takes into account the various methodologies to achieve genetic modifications as well as the resulting types Y. J. Jung K. K. Kang ( ) 국립한경대학교원예생명과학과 (Department of Horticultural Life Science, Hankyong National University, Anseong 17579, Korea) kykang@hknu.ac.kr Y. J. Jung K. K. Kang 국립한경대학교유전공학연구소 (Institute of Genetic Engineering, Hankyong National University, Ansung 17579, Korea) kykang@hknu.ac.kr J. M. Kim 한국공공관리연구원 (Korea Public Management Institute, 684 Tongil-ro, Eunpyeong-gu, Seoul, 03371, Korea) S.-C. Park 서울대학교그린바이오과학기술연구원 (Crop Biotechnology Institute, Green Bio Science & Technology, Seoul National University, Pyeongchang 25354, Korea) Y.-G. Cho 충북대학교식물자원학과 (Department of Crop Science, Chungbuk National University, Cheongju 28644, Korea) of mutation were proposed. Moreover, the communication process were discussed in order to understand consumers current situation and problems of new plant breeding technology, establish social acceptance well, and understand consumers disputes such as GMO crops. Keywords Genome editing, Crops, Breeding, GMO, Regulations, Society 서언 식물육종기술은인류가원하는방향으로식물의기능을수정하는기술로, 기존품종의불량형질을유전적으로개량하여우수한집단을육성하는것이다. 식물의품종개량은 1) 육종목표의설정 2) 육종소재의선정 3) 육종기술의선정등 3 단계로나누어육종계획수립으로부터시작한다. 작물의육종목표는기존품종을개량하는것이다. 예를들어지구온난화의영향으로기온이높아져토마토착과의문제가대두되어이를해결하기위한육종목표로고온에도착과할수있도록개량하는것이다. 육종은몇년에서수십년이라는기간이필요하기때문에육종목표설정에있어서는현재의요구를반영할뿐만아니라미래의변화하는요구도예측해야한다. 육종소재는기존의보유하고있는다양한소재중에서육종목표에부합하는소재를선정한다. 일반적으로육종가가보유한소재및기존품종중에서선택되지만유전자원은행등에저장된자원을이용할수도있다. 최근유전자원의이용에있어서국제적으로엄밀한규정때문에돌연변이처리에의해변이확대를통한육종소재개발에많은노력을하고있다. 새로운식물의육종기술은화학약품처리와방사선이용등기존의돌연변이체의형질발현에관한 This is an Open-Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License ( which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

2 300 J Plant Biotechnol (2018) 45: 분자메커니즘에대해많은연구가진행되고있다 (Wakasa and Widholm 1987; Lee and Kameya 1991; Kim et al. 2005). 식물육종기술은유전적변이의확대, 목적변이의선발, 선발형질의고정등의몇가지과정으로이루어진다. 이중 NBT(new breeding technology) 는유전적변이의확대에기여할수있는기술로기대되고있다 (Francis 2016; Podevin et al. 2013; Belhaj et al. 2015). 기존육종방법중에서유전적변이를확대하는기술로는인공교배, 소포자및약배양, 배주배양, 염색체조작, 세포융합, 유전자재조합등을들수있다. 또한적절한육종소재를사용할수없는경우에는화학약품, 방사선및조직 세포배양에의한돌연변이유발기술을사용하고있다. 인공교배에의한유전적변이는염색체구조변이및염색체내유전자치환등에의해일어난다 (Moore and Haig 1991; Wu et al. 2013). 교잡은양친의유전적인차이로인해종내교배와종간교잡이있는데, 종간교잡의경우잡종배아가도중에퇴화되기때문에배배양등을통해식물체로육성하여야한다. 이런방법으로도수행할수없을경우세포융합기술을이용한다. 자가수정작물의교잡육종방법으로는한품종과유전적으로다른품종을교잡한후반복적으로자가수정하여개체및집단선발하여자식계통을육성한다. 이때양친의선정은육종목표에적합한유전적특성을가진품종에서유전양식, 유전적유연관계등의데이터를활용하여결정한다 (Yan et al. 2009). 돌연변이유도에는방사선, 화학약품, 조직배양이사용되고있다. 돌연변이는인공교배에의한변이확대에비해장점이있다. 첫번째는기존의유전자원에없는돌연변이를유발할수있고, 다음으로개량품종의유전자형을전체적으로변경하지않고특정형질을개선할수있다. 또한생식양식에서교배육종을선택하기어려운영양번식성작물에중요한육종수단이되고있다. 돌연변이육종의단점으로는대부분의유용한형질은일반적으로돌연변이비율이낮으며돌연변이체선발을위해많은개체를취급하여야한다. 따라서많은시간과노력이필요하고, 얻어진변이의대부분이유전적으로열성을갖고있으며, 돌연변이의유발부위를인위적으로자유롭게조작할수없다 (Abe et al. 2012; Takagi et al. 2015). 최근차세대고속시퀀서등의개발을통해작물의중요한형질발현의분자메커니즘의이해가급속히진행되고있다. 그리고그식견을이용하여작물개량하는분자육종학이탄생되었다. 또한후성유전학등의유전자발현제어및인공제한효소를이용하여상동성재조합등의유전자 targeting 의 NBT 로분류되는새로운기술개발이활발하게진행되고있다. 1 세대유전자재조합기술이질적형질의변경을주로하고있는반면, 후성유전학은수량성등양적형질과관련된변이의작출에성공적이었으며표적유전자의변형은물론게놈전체의변이확대기술로서기대되고있다. 이러한 NBT 는육종체계에서육종기술의하나로자리매김하고있으며어떻게다룰것인가에대하여많은생각을 하게된다. NBT 가작물의변이를자유자재로모든유전자에가능하게된다면 NBT 에의해유전적변이를획득한후선발과고정을통해직접육종에활용할수있다고생각된다. 따라서본논문에서는새로운식물육종기술의현황및문제점을인식하고, 사회적수용여부를잘수립하여 GMO 작물과같은논란이재현되지않도록소비자들의이해를도모하고자커뮤니케이션과정을심도있게논의하고고찰하고자한다. 새로운식물육종기술의개요 Genome 편집징크핑거뉴클레아제 (Zinc Finger Nucleases, ZFN, ZFNs) 는징크핑거도메인및 DNA 절단도메인으로구성된인공제한효소이다. 징크핑거뉴클레아제, 아연핑거뉴클레아제로표기한다. 징크핑거도메인은임의의 DNA 염기서열을인식하도록변경가능하며이에따라징크핑거뉴클레아제가복잡한게놈중하나의배열을표적으로하여게놈편집을가능하게한다 (Durai et al. 2005; Shukla et al. 2009). 또한 TALE Nuclease 는식물병원균 Xanthomonas 유래 TALE (Transcription Activator-Like Effector) 단백질의고도로보존된 33 ~ 35 amino acid 로이루어진 DNA 결합도메인과 Fok I 의뉴클레아제도메인을융합한하이브리드효소이다 (Joung et al. 2013). TALEN 은헤테로다이머인식서열을갖는이중가닥 DNA 를절단한다. 절단한후세포내메커니즘을이용한비상동말단재결합 (Non-Homologous End Joining : NHEJ) 의수리가일어나고이로인해모든유전자의삽입및결실이이루어진다 (Li et al. 2012; Shan et al. 2015). 그리고마지막으로 Clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR) / CRISPR associated protein 9 (Cas9) 은 DNA 의모든염기서열을인식하고그부분의절단 치환 결합하는게놈편집의핵심기술로서표적이되는염기서열로이끌어특이적으로결합하는 RNA 를가진 CRISPR 및특정염기서열에서 DNA 를절단하는제한효소 Cas9 로구성된단백질복합체를사용한다. 원래는원핵생물이가지는획득면역기구이다 (Zhou et al. 2015; Jiang et al. 2013). 이들편집기술은염기서열특이적으로이중가닥 DNA 를절단하는인공효소의구축이가능하고, 이러한효소를이용한내재유전자염기서열의특이적으로절단하여표적유전자의염기의결실, 치환또는삽입등의게놈편집이가능하다 (Fig. 1). 현재는표적유전자이외의염기서열에대한영향을배제할수없지만오프타겟을줄일수있는연구를끊임없이수행하고있다 (Voytas et al. 2014). 외부로부터유전자단편을삽입하지않고목적하는유전자일부의염기를편집한경우자연변이와구별할수없다. 따라서이들변이계통은자연돌연변이와동등한것으로간주되는지? 또는동등성이인정되지않는다면검출방법과관리등이충분하게검토할필요가있다고생각된다.

3 J Plant Biotechnol (2018) 45: Epigenome 편집및접목 Small RNA 를통한 DNA 메틸화와히스톤수식에의한 epigenome 편집은 DNA 염기배열은변경되지않지만동일한유전자의다양한발현제어가가능하며, 양적형질의변경이기대되고있다 (Saze et al. 2012; Nathan and Robert 2014). 또한 epigenome 편집은유전자의삽입, 수정을수반하지않기때문에현재 Cartagena 법의규제대상에서제외된다고도생각할수있지만그평가는확실하지않다. 마찬가지로유전자재조합체 (GMO) 의대목에접목을통해개화와결실을통한수확물은 Cartagena 법의규제대상에서제외된다고도생각되지만그평가는아직확정되지않고있다. 따라서 epigenome 편집, 접목및게놈편집등의기법은생물공학기술을사용하였으나자연돌연변이에서나타난변이보다게놈레벨에서볼때전혀차이를느끼지못하거나, 또는검증에대한과제가여전히남겨놓고있다. 즉다시말하면, 생물공학자가처음육종에대한정보를제공하지않는다면, 이들수확물에대한검증자체가불가능하다고생각된다. 신속효율적육종을위한기술신속하고효율적인육종을위한기술로서 Seed Production Technology (SPT), Reverse Breeding, 조기개화에의한세대촉진기술등이개발되었다 (Kempe and Gils 2011). 이러한기법에서중요한과제는육종과정에서외래유전자가도입된개체는 GMO 로 Cartagena 법의규제를받지만육종이종료된후에도입유전자를유전분리에의해제거한개체 (Null Segregant) 의취급여부이다 (Jung et al. 2017). 우리나라에서 SPT 프로세스의생산물은유전자재조합체로서규제대상이라고판단하고있으나유전분리에의해분리된 null Segregant 는어떤기준으로규제하고, 또한보장하느냐가향후중요한과제이다. Agroinfiltration 및 agroinocuration 아그로박테리움이나바이러스벡터를이용하여일시적인유전자의도입및발현에의한 agroinfiltration 및 agroinocuration 법으로그자체는식물육종기술이아니다. 일시적으로도입되어발현하는유전자는다음세대로유전되지않는다. Agroinocuration 을이용한과수류의세대촉진기술은육종과정에서는유전자조환기술을사용하지만그다음세대실생묘에서는유전자가전달되지않는다고보고되고있다 (Van der Hoorn et al. 2000). 앞에서기술한 null segregant 와같이비재조합식물의범주에들어가는것으로판단되는데, 어떻게도입유전자가전파하지않는다는것을증명할수있을지가과제라고생각된다. Cis genesis 및 intra genesis 시스제네시스및인트라제네시스는동종또는교잡친화력있는근연종의유전자또는염기배열의도입이라는개념으 로육종의마지막단계에서외래 DNA 가식물게놈에잔존하지않는다 (Holme et al. 2013). 유전자도입에필요한식물유래의 border 배열과선발마커유전자의제거를증명하는것이필수적이다. 또한이것은게놈편집기준과밀접한관계가있는데외래유전자라고판정하는기준이염기배열의차이라고규정하는것또한매우위험하다고생각된다 (Fig. 1). 자연계의같은종에서기능이같은유전자간의염기배열차이는흔히찾을수있기때문이다. 따라서이와같은생명공학기술을이용한작물들의평가과제는여전히남아있다고할수있다. 이상간략하게소개한것처럼, NBT 는다양한기술로이루어지며, 그어느때보다정확하며신속하고효율적인게놈변경및육종촉진이가능한기술과기존의질적형질에양적형질도추가적용이가능한기술도포함되어있다. 따라서향후급속히변화하는환경에서식량생산에서 NBT 는지극히중요한기술이될것으로예상된다. 한편이미지적했듯이 NBT 의해육성된작물에서변이를어떻게감지하는지, 자연변이로제거된것과의차이를어떻게해명할것인지, 또한의외의변이와유전자기능개선을어떻게평가하는지등 NBT 에는많은기술적과제도남아있다. 이를위해서는기술개발과함께 NBT 기술자체와 NBT 기술에서얻은작물의평가를지속적으로수행하여 NBT 기술에피드백하는것이필수적이다. 또한국제공조속에서세계공통의이용기준을만드는것도매우중요하다. 위와같은이해를바탕으로다음과같은상황에서의대응을제안한다. 즉, NBT 의적절한수용은시민의이해가필수적이다. 이를위해도 NBT 의개발은시민에대한충분한정보의공개가필수적이다. 또한 NBT 을이용한작물개발에있어서외래유전자의삽입및수정이아니므로독단적으로비재조합체라고판단하는것이아니라 Cartagena 법에따라실험계획등을신청하여허가받은후실험을실시하는종전의방법과같이관리운용되어야하며, 많은시행착오를통해더많은지식이집적되는것이매우중요하다. 이러한운용및실적이쌓이면우리나라에서 NBT 에대한더나은합의가나타나길기대해본다. NBT 에대한사회적수용 그동안우리사회는급속한경제성장과정에서과학기술을적극적으로받아들이고육성하는과학기술진흥정책을추진해왔는데, 이는정부관료와과학기술자들이주도해왔다. 과학기술의발달은사회의제반여건을혁신적으로변화시킴에따라과학기술과연계된사회문제를발생시키고있다. 이러한사회문제는과학적차원의문제보다는신기술의사회적수용과어느정도를어떤방식으로관리할것인지에대한정책적측면에기인하고있다. 이러한과정에서발생되는사회적갈등은신기술의편익을축소시키고연구개발을위축및지연시킴으로서관련기술과산업경쟁력의약화뿐

302 J Plant Biotechnol (2018) 45:299 305 Fig. 1 The presumed regulatory relevance of crop mutants generated with genome editing technology.

4 302 J Plant Biotechnol (2018) 45: Fig. 1 The presumed regulatory relevance of crop mutants generated with genome editing technology. This analysis assumed that genome editing enzymes are introduced in the form of protein or RNA, and not in form of DNA. Initially, the genome-editing pathways were categorized as non-homologous end-joining (NHEJ) and homology-directed repair (HDR) because HDR requires exogenous DNA that may potentially increase the regulatory relevance in light of the definition of a living modified organism in the Cartagena Protocol on Biosafety. HDR was further segmented into three pathways according to the length of exogenous DNA. Although NHEJ can also cause gene modification as HDR with a short DNA sequence, such pathways are treated differently from a regulatory viewpoint. Therefore, NHEJ-mediated indel generation was further subdivided into deletion and insertion. Secondly, genome-editing crops were subdivided based on the type of mutation to map these mutations according to their regulatory relevance. NHEJ-mediated deletion and insertion were categorized into gain-of-function and leaky or null mutations. HDR with a gene element was categorized into transgenesis and cisgenesis. Cisgenesis is considered to be less relevant to the regulations than transgenesis because a cisgene is derived from a cross-compatible species. Similarly, HDR with a short sequence was considered to be less relevant to the regulations than HDR using a full gene element because the short sequence is only a portion of the gene element. HDR with a short sequence was subdivided into gain-of-function mutations and loss-of-function mutations because crops generated via HDR with a short sequence are more likely to resemble crops generated via NHEJ on a product-basis. Crops generated via HDR with a short sequence were considered to be more relevant to the regulations than crops produced via NHEJ owing to the use of exogenous DNA. Four potential regulatory lines are vertically indicated from the most stringent (line 4) to the least stringent (line 1). Mutants which are mapped beyond the regulatory line are significantly relevant to the regulations. Leaky mutations denote a type of mutation that may leave some function, but not at the level of the wild type allele (Araki et al., 2015) 만아니라막대한정책비용의증가로기술의최종수혜자인소비자에게전가되기도한다. 반면에새로운기술의잠재적위험성에대한감시와검증요구등을통하여안전성의제고로기술의완성도를높이는긍정적측면도존재한다. NBT 기술개발이급속히진전되는가운데 NBT 을어떻게관리할것인지에대한논의가 EU 등에서시작되었지만 NBT 의사회적수용에대한국제적논의및연구사례가현저히부족한상황이다. 논의의초점은 NBT 을 GM 으로간주할것인가? 이지만, NBT 가 GM 이아니라는정책적판단으로사회적합의가될것이라고단정하거나기대하기어렵다. 최근 NBT 기술로 DNA 의변형흔적이삭제되는것을 유전자조작, 사라지는흔적 이라고일부언론에서보도한바있다. 만약이러한보도내용으로인하여 NBT 가불편한진실을소비자에게숨기는기술로인식된다면 GMO 과마찬가지로엄 청난유익성과어떤식품보다안전성에대해철저한검증이되었음에도불구하고반 GMO 단체의부정적프레임에소비자가갇히게될수도있다. 자국의농산물보호를위해 GM 농산물에회의적인 EU 의국가들은 NBT 에대한비판을이미표명하고있다. 이러한국제적상황에서식량부족으로쌀을제외한대부분의농산물을수입하는우리나라의경우 NBT 에대하여우리의실정에적절한책임성있는정책과사회적수용이절실하다. 현재저렴한수입농산물덕택에연간 4 천억원을음식쓰레기처리비용으로사용될만큼식량이낭비되고있다. 그러나기후변화와도시화로농지면적과생산량이감소하는동시에인구증가및고령화에따른식량수요의증가로인한식량부족사태는매우심각하며, 남은시간이그리길지않다. 우리는곧직면하게될식량부족사태의대비를위하여새

5 J Plant Biotechnol (2018) 45: 로운육종기술에대한실마리를누가어떻게풀것인지? 에지혜를모아야한다. 당면과제는 NBT 에대한객관적지식과실태및정보의올바른소통을바탕으로사회적수용을도출하는것이다. 이를위해소통분야에서과정과구성요소를설명하는데에보편적으로통용되고있는 SMCRE 모형의 SMC 에대한논의를하고자한다. 이는 GMO 에대한사회적갈등과반 GMO 단체의부정적프레임을타산지석으로삼아향후 NBT 에대해서는 GMO 와같은왜곡된사회적수용의재현이발생되지않기위해서다. 어떤정보원 (Source) 이어야하는가? 정보원은일반적으로 지식이나정보를제공하는자 를말하며, 정보원이얼마나많고그들이가지고있는견해가어느정도일치되는가, 사실적근거에입각하여정보를제공하는가, 다양한이해관계자의견해를수렴하고있는가에따라신뢰성이좌우된다. 정보원은연구자및전문가집단의검증된사실만을제공하기보다는정보원의입장에따라출처가불분명한 ~ 하더라 식의추측성내용뿐만아니라검증하기전에는구별할수없는가짜정보가넘치고있다. 한국공공관리연구원의 2018 년조사결과에의하면우리나라의소비자들은 GMO 에대한지식이나정보를자발적으로수집하는경우가 34% 로나타났으며, 이는소비자의 66% 가수동적정보노출로인식하고판단한다는것을의미한다. GMO 와같은새로운과학기술에대한수용에는높은전문성을요구하므로대부분의소비자들은스스로판단하기보다는그들이신뢰하는기관에의존하게된다. 따라서소비자가신뢰하는기관의내용이그대로수용될가능성이매우높다. 소비자의기관신뢰도에대한조사에서 2011 년이후 NGO 단체가전문가집단보다는낮지만정부기관과공급기관보다높은신뢰도를지속하고있다. 그동안 NGO 단체는반 GMO 운동의주도적입장을취하고있다. 목적은다르지만반대라는수단이동일한이해관계집단과함께 1 건의사례도없는인체안전성에대한부정적프레임으로일관하는정보원이다 ( / , 스스로정보처리능력이부족할수록전문가의안전하다는말보다비전문가의불안하다는선동에심리적으로미니맥스의논리가더작동될수있다. 그렇다면어떻게소비자가올바른정보나지식의공유와소통을통한합리적수용이될수있도록할것인가? 소비자에게정보원의소개나안내뿐만아니라올바른정보원의선별법을알려주는것이시급하다. 우선과학적, 경제적, 정치적, 환경적, 사회문제해결을위한다양한관점의정보를충분히제공하는가? 제공하는정보내용의출처가분명하고출처가검증된또는검증가능한가? 해당분야의전문성이충분히갖추고있는가? 현재뿐만아니라미래를예측하고있는가? 국가별, 집단별다양한이해관계를포괄하는종합적내용인가? 중립적입장의정 보원인가? 양방향소통체계가가능한가? 등을선별기준으로참고하는것이중요하다. 동시에이러한기준에충족하며접근성이용이한정보원이많다면더할나위없다. 이외에모든정보원이사용하는용어가합의로일관성을유지해야한다. 특히해당되는내용은쉽고간결하지만정확히담아내는개념정의가필요하다. GMO 의경우농업생명공학, 유전자변형생물체, 유전자조작, 유전자재조합, 유전공학작물, LMO 생명공학등혼용해서사용할뿐만아니라사회적으로부정적이미지로고착된용어의선정으로소비자에게부정적이며, 혼란을가중시켜왔다. NBT 의경우새로운식물육종기술이라고설명하여도대중은그기술내용을잘모르고있는실정이다. 앞서설명한 genome 편집, epigenome 편집및접목, SPT, reverse breeding, 조기개화에의한세대촉진기술, agroinfiltration 및 agroinocuration 법, cis genesis 및 intra genesis 기술등은왜 NBT 라는하나의카테고리로정리하는지에대해그의도를잘모르겠다. 과학적지식이충분하지않은단계에서정확한정의에합의하는것이어렵지만, 과학기술의리스크평가및관리규정과밀접한관련을갖고, 관리규제의국제정합성을도모하는데필요하다. NBT 에대해서오해와편견을막을수있으며, 해당기술의본질과핵심을담은개념정의와용어선정이 NBT 의사회적수용을위한첫단추이며, 연구자및전문가집단의중요한역할이라고생각한다. 우리는이미어긋난첫단추로 GMO 에서어려움을겪고있는중이다. 메시지 (Message) 를어떻게구성할것인가? 지식이나정보의내용을메시지라고한다. 그동안메시지와관련하여중시되었던것은주로충분한정보전달과정보내용의정확성이다. 그러나정보수용자입장에서는메시지의형식과종류, 성향및구성에영향을받는것으로확인되고있다. 과학기술의커뮤니케이션은그기술내용을평이한말로알기쉽게소개하려는노력을해야한다. 그러나많은사람들은 그기술에대해알기쉽게 보다 그기술이사회와개인에미칠수있는영향에대해알기쉽게 전달하는것이커뮤니케이션의테마라고생각한다. 기술이란사회에서문제를해결하기위한것이며, 시민들이알고싶은포인트는바로거기에있다. 그기술에의해문제의해결책을예상하여사회적인과제를제시하고, 그기술이다른기술에비해얼마나목적달성에있어서우위에있는지를이야기하고, 지금그기술이왜필요한지를시민이객관적으로평가할수있도록하여야한다. 만약사과의조기개화유전자활용에의한세대촉진법을예로든다면, 첫째, 품종개량에있어서시간이많이걸리는것이왜 ( 이익을얻은개별육종가의것이아니라 ) 사회전체에있어서문제가되는지설명이필요하다 ( newsroom-gmo-bill-signingrelease). 또한이기술이다른육종기술과의장단점을비교해서제공하면시민들이검토할수있도록하는것이다. 그

6 304 J Plant Biotechnol (2018) 45: 동안설득적메시지 ( 편익성및긍정적측면강조 ) 가사회적수용의제고방안으로알려져왔다. 메시지에는핵심및주요기술의내용, 리스크의평가및관리규제등이포함되어야한다. 관리규정에서부당한리스크와분배상의불공정, 책임소재여부및규제자의태도등도중요하다고생각한다. 또한새로운과학기술의커뮤니케이션의효과와수용의제고를위해서는메시지에신기술의산출물을예시하는것이매우효과적이다. 신기술이적용된구체적인산물을통해서신기술이사회와개인에어떤영향을미치는지소비자스스로감지할수있기때문이다. 좋은이미지형성과소비가확산되는나노콜라겐과나노콜로이드등나노기술을이용한식품들이좋은사례이다. 소비자는직접편익을느끼지않을경우혁신적신기술에대한메시지를접하더라도기술의수용에는소극적이기쉽다. 그러므로 NBT 가사회와개인에어떤장점을부여하는지실감할수있는산출물을실례로제공하는것이필요하고생각한다. 어떤매체와경로를이용하여정보를전달할것인가? 커뮤니케이션에있어서어떤매체와경로를이용하여정보와의견을전달할것인지에대한채널 (Channel) 요소가검토되어야한다. 가능한왜곡없이신속하고정확하게정보가전달될수있는전달통로를확보하는것이관건이다. 일반적인정보원은언론매체나인터넷을통한미디어활용방식도있지만보고서를포함한각종인쇄물의배포, 설명회, 간담회, 토론회, 세미나, 포럼등과같은대면전달방식을활용하고있는실정이다. 우리나라소비자가가장선호하는정보수집매체는 TV (60%) 와인터넷 (26%) 이며두매체의합이 80% 를상회하는수준이다. 두매체의선호이유는채널의접근성이높기때문이다. 선호하는매체의집중화현상이클수록선호하는매체의정보내용이편향되었거나오류가있을경우바로잡기가대단히어렵다. 두매체는정보확산력이매우높기때문에처음부정적메시지가인식된다면, 소비자의수용도제고를기대하기어렵다. 무엇보다다양한채널의활용이요구되고있지만대면성및양방향소통이가능한채널의확산이필요하고생각한다. 미국에서 GM 작물을재배하는농민이도시민을대상으로, 현장에서대면성소통방식으로 GM 기술을소개하고이해시킨결과매우긍정적인효과가있었다. NBT 기술을통한소비자와의소통은기술을개발하는것이목표가아니라, 그기술을활용하여사회의과제를해결하는것이목표가된다면, 육종가와생산자 ( 농업인 ) 및소비자가함께상업화 실용화가빠르게전개될것이라고생각한다. 따라서기술에관련된다양한이해관계자의참여를높임으로서위험요소의타협 (Risk tradeoff) 문제가검토되어사회속에서어떻게그기술을활용하는것이유효한가를모색할수있다. NBT 커뮤니케이션에있어서도이해관계자뿐만아니라다양한집단의참여와다양한전달통로의활용이필수적이라고생각한다. Acknowledgement This work was carried out with the support of Cooperative Research Program for Agriculture Science & Technology Development (Project No. PJ ) Rural Development Administration, Republic of Korea. References Abe A, Kosugi S, Yoshida K, Natsume S, Takagi H, Kanzaki H, Matsumura H, oshida K, Mitsuoka C, Tamiru M, Innan H, Cano L, Kamoun S, Terauchi R (2012) Genome sequencing reveals gronomically important loci in rice using MutMap. Nat Biotechnol 30: ACRE (2002) The criteria used by ACRE to gauge harm when giving advice on the risks of releasing genetically modified organisms to the environment. environment/acre/harm/pdf/acre_harm_report.pdf Araki M and Ishii T (2015) Towards social acceptance of plant breeding by genome editing. TRPLSC:1257 Baker GA and Mazzocco MA (2002) Consumer response to GMO foods: branding, certification, and consumer characteristics, AAEA-WAEA Annual Meeting, Long Beach, California, July Belhaj K, Chaparro-Garcia A, Kamoun S, Patron NJ, Nekrasov V (2015) Editing plant genomes with CRISPR/Cas9. Curr Opin Biotech 32:76-84 Cellini F, Chesson A, Colquhoun I, Constable A, Davies HV, Engel KH, Gatehouse AMR, Karenlampi S, Kok EJ, Leguay JJ, Lehesranta S, Noteborn HPJM, Pedersen J, Smith M (2004) Unintended effects and their detection in genetically modified crops. Food Chem Toxicol 42: Durai S, Mani M, Kandavelou K, Wu J, Porteus MH, Chandrasegaran S (2005) Zinc finger nucleases: custom-designed molecular scissors for genome engineering of plant and mammalian cells. Nucleic Acids Res 18: Fan J, Jia H (2013) The GM corn carcinogenic study and the proper reasoning on controversial research. Chinese Bulletin of Life Science 25: Holme IB, Wendt T, Holm PB (2013) Intragenesis and cisgenesis as alternatives to transgenic crop development. Plant Biotechnol J 11: Jiang W, Zhou H, Bi H, Fromm M, Yang B, Weeks DP (2013) Demonstration of CRISPR/Cas9/sgRNA-mediated targeted gene modification in Arabidopsis, tobacco, sorghum and rice. Nucleic Acids Res 41:e188 Joung JK and Sander JD (2013) TALENs: a widely applicable technology for targeted genome editing. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 14, Jung YJ, Bae SS, Lee GJ, Seo PJ, Cho YG, Kang KK (2017) A novel method for high-frequency genome editing in rice, using the CRISPR/Cas9 system. J plant Biotechnol 44:89-96

7 J Plant Biotechnol (2018) 45: Kempe K, Gils M (2011) Pollination control technologies for hybrid breeding. MOL BREEDING 27: Kim DS, Lee IS, Jang CS, Kang SY, Seo YW (2005) Characterization of the altered anthranilate synthase in 5-methyltryptophan resistant rice mutants. Plant Cell Rep 24: Lee HY, Kameya T (1991) Selection and characterization of a rice mutant resistant to 5-methyltryptophan. THEOR APPL GENET 82: Li T, Liu B, Spalding MH, Weeks DP, Yang B (2012) High efficiency TALEN-based gene editing produces disease-resistant rice. NAT BIOTECHNOL 30: Moore T, Haig D (1991) Genomic imprinting in mammalian development: a parental tug-of-war. TRENDS GENET 7:45-49 Podevin N, Davies HV, Hartung F, Nogué F, Casacuberta JM (2013) Site-directed nucleases: a paradigm shift in predictable, knowledge-based plant breeding. TRENDS BIOTECHNOL 31: Quétier F (2016) The CRISPR-Cas9 technology: Closer to the ultimate toolkit for targeted genome editing. Plant SCI 242:65-76 Rose NR, Klose RJ (2014) Understanding the relationship between DNA methylation and histone lysine methylation. BIOCHIM BIOPHYS ACTA 1839: Saze H, Tsugane K, Kanno T, Nishimura T (2012) DNA methylation in plants: relationship to small RNAs and histone modifications, and functions in transposon inactivation. PLANT CELL PHYSIOL 53: Shan Q, Zhang Y, Chen K, Zhang K, Gao C (2015) Creation of fragrant rice by targeted knockout of the OsBADH2 gene using TALEN technology. PLANT BIOTECHNOL J 13: Shukla VK, Doyon, Y, Miller JC, DeKelver RC, Moehle EA, Worden SE, Mitchell JC, Arnold NL, Gopalan S, Meng X, Choi VM, Rock JM, Wu YY, Katibah GE, Zhifang G, McCaskill D, Simpson MA, Blakeslee B, Greenwalt SA, Butler HJ, Hinkley SJ, Zhang L, Rebar EJ, Gregory PD, Urnov FD (2009) Precise genome modification in the crop species Zea mays using zinc-finger nucleases. NATURE 459: Takagi H, Tamiru M, Abe A, Yoshida K, Uemura A, Yaegashi H, Obara T, Oikawa K, Utsushi H, Kanzaki E, Mitsuoka C, Natsume S, Kosugi S, Kanzaki H, Matsumura H, Urasaki N, Kamoun S, Terauchi R (2015) MutMap accelerates breeding of a salt-tolerant rice cultivar. NAT BIOTECHNOL 33: Van der Hoorn RA, Laurent F, Roth R, De Wit PJ (2000) Agroinfiltration is a versatile tool that facilitates comparative analyses of Avr9/Cf-9-Induced and Avr4/Cf-4-induced necrosis. MOL PLANT MICROBE INTERACTIONS 13: Voytas DF and Gao C (2014) Precision genome engineering and agriculture: opportunities and regulatory challenges. PLoS Biol. 12, e Wakasa K, Widholm JM (1987) A 5-methyltryptophan resistant rice mutant, MTR1, selected in tissue-culture. THEOR APPL GENET 74:49-54 Wu X, Johansen JV, Helin K (2013) Fbxl10/Kdm2b recruits polycomb repressive complex 1 to CpG islands and regulates H2A ubiquitylation. MOL CELL 49: Yan J, Shah T, Warburton ML, Buckler ES, McMullen MD, Crouch J (2009) Genetic characterization and linkage disequilibrium estimation of a global maize collection using SNP markers. PLOS ONE 4:e8451 Zhou X, Jacobs TB, Xue LJ, Harding SC, Tsai CJ (2015) Exploiting SNPs for biallelic CRISPR mutations in the out crossing woody perennial Populus reveals 4-coumarate:CoA ligase specificity and redundancy. NEW PHYTOL 208:

미래의학 - 맞춤형의학 유전자가위

미래의학 - 맞춤형의학 유전자가위 미래의학 유전자가위 / 맞춤형의료 Dr. Shoukhrat Mitalipov AUGUST 2, 2017 Center for Embryonic Cell and Gene Therapy, Oregon Health & Science University, Portland, Oregon, USA Knight Cardiovascular Institute, Oregon Health