옥수수 분자학

분자학

옥수수분자학

옥수수 (Zea mays L.) 는 식품이나 사료로 사용되는 주된 작물 중에 하나로써

2007 년에 전 세계적으로 7 억 9 천만 톤이 생산되었고 7 억 7 천만 톤이소비되었다.

2007 년 우리나라에서는 8 만 4 천 톤의 옥수수가 생산되었으나자급률이

0.7%에 지나지 않아 9 백 31 만 톤의 옥수수가 수입되었다(Table 1). 옥수수 분자학 이들 옥수수의 대부분은 미국,

중국 등에서 수입되고 있다.옥수수 분자학이 되고있다.


령乂Glycine /z?次v)은 우리나라 식생활에서 단백질의 공급원으로서 중요한 역할을 하고 있는 작물로서 우리나라에서는 전통적으로 두부,된장,콩나물,콩가루,콩기름 등의 식품의 제조 등에 사용되고 있다.

2007 년 전 세계적으로 2 억 2 천 1 백만 톤이 생산되었고 2 억 2 천 9 백 톤이 소비되었다.

우리나라의 경우, 콩 생산량은 11 만 4 천 톤으로 옥수수와 마찬가지로 자급률이 11%로 낮으며,

콩생산량의 80% 이상이 미국과 브라질 아르헨티나 등의 국가에서 생산되고있다.

유전자재조합 농산물 중 많은 재배 면적을 차지하는 옥수수와콩의 경우

옥수수 분자학 미국에서 많은 양이 수입되기 때문에 유전자재조합 곡물의 유입이혼입여부 확인을 위해 유전자재조합 농산물 표시제를 운영하고 있으며,

이에 따른 비의도적인 혼입치를 3%로 설정하고 있다.


이처럼 생명공학기술이 농업에 적용된 이후로 전 세계적으로 옥수수 와 콩을 포함한 유전자 재조합 작물의 재배가 전 세계적으로 증가하였다(Figure 2).

특히 옥수수와 콩은 그대로 또는 두부,두유 등의 형태로 가공되어 섭취될 뿐만 아니라,콩 분리단백전분,식용유의 형태로 거의대부분이 가공식품의 원료로 이용되고 있다(Table 2).

이러한 유전자재조합작물은 식품이나 원재료에 대해

각 나라별로 안전성 평가에 대한 기준을 정하여 사용을 허가하고 있다. 하지만 소비자들은

GMO 가 건강과 환경에 미칠 수 있는 위험성에 대해 걱정하고 있다.

소비자들은 GM 작물이 포함되어 있는식품을 구별할 수 있도록 적절한 정보를 표시하는 것을 요구하였다.

그 결과 유럽,일본 등 주요 국가들은 표시제를 적용하여 규제치 이상은 표시를 법제화하고 있으며

그 기준은 각 나라마다 차이가 있다.식품표시제도의 효율적인 관리를 위해 옥수수 분자학 식품에서 GMO 를 검출하는 과학적인검정방법의 개발 필요성이 요구되었다.

GMO 의 검출방법은 2 가지로 나눌 수있다. 첫 번째는 유전자 도입에 의한 단백질을

탐지하는 방법으로 스트립 방법 (Lateral flow strip technology), Western blotting, ELISA 법 등이 있다.

두 번째는 도입된 특정 유전자를 근거로 염기서열을 탐지하는 PCR 법과 Southern hybridkation 법이 있다.

현재 PCR 법이 빠르고 민감하며 GMO 를 특이적으로 검출할 수 있는 장점이 있기 때문에 가장 널리 사용되고 있다.


GMO 검출은 GMO 가 검출 한계 이상 포함되어 있는지 정성 PCR 로 확인한 후,

real-time PCR 이나 quantitative competitive PCR 을 수행하여 시료에 포함된 GMO 함량을 수치화된 정보로 확인한다 .

PCR 기술이 매우 민감하고 특이적이며 적은 양의 DNA 를 검출 할 수 있기 때문에

가공식품에서 옥수수 분자학 GMO 검출을위한 PCR 기술은 추출된 DNA 의 quality 와 양에 영향을 받는다.

그러므로 DNA 추출 방법은 간편하고 빠르며,cross-contamination 을 최소화 할 수 있어야한다.

추출

추출을 위한 상업적인 kit 가 많이 존재하지만 가공식품에 사용할 수있는 DNA 추출 kit 의 수는 제한되어 있다[2]. 식품의 matrix 나 추출 시약성분에 의한 inhibitor 존재 여부가 DNA 증폭에 영향을 미치기 때문에 DNA 의 quality 는 PCR 법에 영향을 미치는 가장 중요한 요소 중 하나이다. 옥수수 분자학 그러므로옥수수와 콩과 같은 주요 작물에서 효율적인 DNA 추출 방법을 찾는 것이 중요하다.


본 연구에서는 옥수수와 콩,그리고 이들을 원료로 한 가공식품에서 가장 효율적으로

genomic DNA 를 추출할 수 있는 방법을 찾기 위해 3 가지의 DNA 추출 방법

(CTAB (cetyltrimethylammonium bromide), magnetic bead, 그리 고 silica gel membrane 법)을 비교하는 실험을 수행하였다. 3 가지 추출 방법에 대한효율은 추출된 DNA 의 수율과 quality 에 기초하여 평가하였다.

불순물의 DNA 의 손상 정도,초기의 template 농도가 PCR 효율에 영향을 미치기 때문이다.

추출된 DNA 를 template 로 하여 내재 유전자(SSZ/6,Lectin gene)를 확인하기 위한 정성 PCR 을 수행하였다.

그 후 DNA 의 quality 는 real-time PCR 결과 인 threshold cycle (Ct value)로 평가하였다.

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