요약:
미국 미주리대학교 연구팀은 최근 세균성 시들음병(벼세균병)에 저항할 수 있는 벼를 개발하는데 성공했다고 발표했습니다. 이 질병은 오랫동안 세계에서 가장 중요한 식량 작물 중 하나를 위협해 왔으며 특히 아시아와 아프리카 일부 지역에서 심각하여 종종 광범위한 수확량 손실을 초래하고 농민의 생계와 식량 안보에 심각한 영향을 미칩니다.
이 연구는 미주리 대학교 농업, 식품, 천연자원 대학의 특훈 교수인 Bing Yang이 주도했습니다. 연구원들은 이번 결과가 쌀이 치명적인 질병에 대처하는 데 도움이 될 뿐만 아니라 다른 농업적 어려움을 견딜 수 있는 견고한 작물을 재배할 수 있는 새로운 길을 열어줄 것이라고 말했습니다.
보고에 따르면 세균성 마름병은 벼의 성장을 심각하게 손상시키고 수확량과 품질을 저하시키며 수입을 유지하기 위해 벼 재배에 의존하는 농부들에게 장기적인 위협이 될 수 있습니다. 연구팀은 쌀의 자연 방어 능력을 향상시킬 수 있는 방법을 찾기 위해 수년 동안 병원균과 쌀 사이의 유전적 상호작용을 분석해 왔습니다.
이 획기적인 발전의 중심에는 OpenCRISPR-1이라는 유전자 편집 도구가 있습니다. 인공 지능을 사용하여 설계된 이 도구는 식물이 질병에 더 취약하게 만드는 유전자를 변경하는 등 유기체의 DNA를 정밀하게 수정할 수 있습니다. OpenCRISPR-1은 원래 캘리포니아 생명공학 기업인 Profluent가 개발했으며 이전에는 주로 동물 세포에서 검증되었습니다. 미주리대학교 연구팀은 처음으로 이를 쌀 유전자 편집에 성공적으로 적용했습니다.
연구원들은 이 도구를 사용하여 벼 유전자의 표적화된 변형을 수행하여 식물이 박테리아 마름병에 더 강한 저항성을 갖도록 만듭니다. 관련 결과는 학술지 'aBIOTECH'에 'AI가 설계한 OpenCRISPR-1이 쌀에서 효율적인 표적 돌연변이 유발 및 프라임 편집을 가능하게 한다'라는 제목의 논문으로 게재됐다.
연구팀은 상용 라이센스가 필요한 일부 독점 유전자 편집 기술에 비해 OpenCRISPR-1의 가장 큰 특징 중 하나는 오픈 소스라는 점을 지적했습니다. 연구기관 및 기업은 상용 라이센스 비용을 지불하지 않고도 작물 게놈 편집 연구 및 상업 개발에 사용할 수 있습니다. 이 개방형 모델은 혁신의 문턱을 낮추어 더 많은 과학 연구자와 농업 기업이 새로운 유전적 개선 솔루션을 탐색하고 더 나은 농업적 특성을 가진 작물 품종을 재배할 수 있게 할 것으로 예상됩니다.
전문가들은 이번 성과가 농민들이 질병으로 인한 손실을 줄이는 데 도움이 될 뿐만 아니라 질병 저항성과 스트레스 저항성을 갖춘 더 많은 새로운 작물의 출현을 촉진할 수도 있다고 믿습니다. 이 기술은 학계와 산업계에 공개돼 있어 실험실 연구 결과를 실제 농업생산으로 전환하는 작업이 가속화될 것으로 기대된다.
그러나 연구자들은 농민들이 이러한 질병 저항성 벼를 대규모로 재배하기까지는 아직 시간이 좀 걸릴 것이라고 강조했습니다. 지금까지 결과를 얻은 재료는 주로 실험실 연구 라인입니다. 다음 단계는 상업적으로 재배되는 쌀 품종에 관련 특성을 도입하는 동시에 더 많은 현장 시험, 규제 승인 및 산업화 협력을 완료하는 것입니다.
그럼에도 불구하고 연구팀은 미래 전망에 대해 여전히 낙관적입니다. 그들은 앞으로 쌀 외에도 옥수수, 대두 등 다른 주요 작물에도 동일한 방법을 적용해 질병, 가뭄, 고온 등 점점 더 심각해지는 농업 문제에 대처할 수 있을 것으로 믿고 있습니다. 연구자들은 다양한 환경 스트레스를 견딜 수 있는 새로운 작물을 개발함으로써 농부들이 수확량을 더 잘 확보하고 농업 시스템의 탄력성을 높이며 변화하는 기후 환경에 대비할 수 있을 것이라고 말합니다.
댓글