EJB 공부하다 지영이 연구 잠깐 코치해주다가 생각나서.. ㅋㅋ LC/GC는 다음에 작성 생명쪽 전공한 사람정도면 LC/GC에서 무슨얘기 할지 대충 알듯.. ^^
홍창범씨 블로그에 포스팅 된 글중에 댓글로 달린 글에 GMO 안전성 검증 분석에 대해 조언을 구하는 학생의 글이 있길래 답변해준것을 다시 정리해서 포스팅.. ㅋ
나름 식물 분자 실험방에서 석사를 나온지라.. ㅋㅋ 재미있을껏 같아 예전에 생각해왔던 방법에 대해서 그냥 주저리 메일 보냈던거를 다시 정리좀 해볼까합니다.
현재 GMO 안정성 분석에 사용되는 기술들은 잘 모릅니다. 안전성 분석 방법에 대해 잘 모르는 것이 어떤 기술이 이용되는지도 모릅니다.
현재 알고있는 기술들중에서 이런 것들을 이용하면 가능하지 않을까 해서 생각해본 것들에 대한 정리입니다. ^^
1. 시퀀싱 분석 방법 시퀀싱 가격이 점점 떨어지고 시퀀싱 기계의 성능은 날로 발전하여 언젠가는 식물도 시퀀싱이 용이한 날이 오겠죠.. ^^ 이러한 방법을 생각하게 된것은 보통 GMO는 비 GMO식물에 제초제에 견디는 물질을 만들어 내는 유전자를 삽입하는 방법으로 만들어지기 때문일 것입니다. 그래서 저도 시퀀싱으로 안정성 검증을 할 수 있지 않을까 생각해보았었습니다. 그러나 곳곳에 문제점이 존재하더라구요..
Problem 1. 식물의 게놈사이즈 현재 시퀀싱 기술은 상당한 수준까지 왔습니다. 웬만한 원생동물들 정도는 돈과 약간의 시간만 주어진다면 어느 한 개인도 주문할수 있을 정도니깐요 그러나 염색체 하나가 인간의 전체 게놈 사이즈보다 큰 식물도 있습니다. 그많큼 많은 시간이 걸리고 현재 샷건 방법의 시퀀싱 방법으로 한계가 존재합니다. 멀지 않은 미래에 Kbase~Mbase로 시퀀싱하는 괴물같은 녀석이 나오면 지금보단 수월해 질지도..
Problem 2. 식물의 다양한 방어 메커니즘 식물은 동물과 달리 대부분의 Life Cycle동안 한곳에 머물르게 됩니다. 이는 그 자리에서 온갖 환경및 천적들에 대비하는 방어 메카니즘을 가질수 밖에 없다는 뜻이 됩니다. (그래서 식물의 게놈 사이즈가 크다고도 합니다.) 홍수,가뭄,추위,더위와 같은 환경 스트레스가 아닌 천적(초식동물)에 의한 스트레스의 경우 치명적일수가 있습니다. 그래서 천적들이 아예 자신을 건드리지 않게끔 하는것이 중요합니다. 그렇다면 천적들에게 세대를 거쳐 잊혀지지 않을 강한 경험(?)을 시켜줘야 합니다. 여러가지 경험을 하게 할 수 있지만 가장 강력한것은 죽음을 보여주는 것이겠죠.. 이 방어 메카니즘에서 독소가 나올수도 있습니다. 비 GMO인데도 말이죠 비 GMO에 원래 있는 것인가 외부에서 삽입된 것인가를 판단하면 이 문제는 쉽게 해결가능하지요.. ^^
Problem 3. protein 코딩및 structure 문제 시퀀싱으로 염기서열을 얻고 일반적으로 하는 작업이 대부분 blast를 돌려보는 것입니다. 당연히 기본적으로 해야하는 작업이지요. 기존에 알려진 유전자들과 얼마나 상동성이 높은 것들이 있는지 찾아봐야 하니깐요. 여기서 문제가 발생합니다. blast에서는 frame를 고려하지 않는 다는 것이지요 (물론 all frame에 대해서 blast를 해주는 것들도 있기는 합니다.) 그리고 만약 독소 역할을 하는 protein을 코딩하는 염기서열과 유사 및 동일한 염기서열이 있다고 하더라도 protein은 folding 구조가 유사해야지 동일한 혹은 유사한 기능을 수행합니다. 앞서 말한 염기서열이 독소 역할을 하는 protein을 코딩하는 염기서열과 유사하더라도 그것이 독소 역할을 할것이라는 보장이 없습니다.
2. LC/GC 분석방법
LC/GC를 이용하면 해당 식물체에 안에 존재하는 물질들에 대한 고유의 피크를 확인 할 수 있으므로, dna 상에 존재하던 안하던 우리가 아직 알지 못하는 pathway를 통하여 만들어지는 물질에 대해서도 확인이 가능할것으로 보임.
Genome 상에 존재한다고 해서 모두 만들어지는 것은 아니고, Genome 상에 존재하지 않더라도, pathway상에서 합성되는 물질이 독성을 띠게 될 수 도 있으므로 Sequencing 방법보다 확실 할 듯. -GC를 기준으로 설명 하겠습니다. LC는 못다뤄봐서, 다만 GC나 LC나 기본 원리는 동일합니다. 매개체가 액체인지 기체인지의 차이.
Problem 1. 너무 많은 물질 식물 체 안에서 만들어지는 물질의 종류가 너무 많다는 것과, 독성 물질을 띠는 물질의 갯수또한 많다는 것. 독성을 띠는 물질이 특정 부분에 모두 모여져 있으면 해당 크기를 구분 할 수 있는 컬럼만을 사용하여 확인 할 수 있겠지만...
독성을 가지는 물질의 크기가 넓게 퍼져있으면 각 범위마다 컬럼을 확인해줘야 하므로, 시간과 비용이 만만치 않음.
Problem 2. 유사한 특성을 갖는 물질 각 물질들은 고유의 특성등을 가지고 있다. 하지만 이세상에는 수많은 물질들이 존재하며, 각각의 기능은 천차만별이지만 그 특성들은 유사 할 수도 있다. 독성을 띠는 물질과 비독성의 물질의 물리적 특성들이 유사하여 구분하기 어려운 경우도 발생 할 수 있다. 이 경우 더 자세하게 구분지어주는 컬럼을 사용하거나, 다른 특성을 이용해여 구분해주는 컬럼이나 분리 방법을 이용하여 구별해야 한다.
