유전적 오염의 원인과 종류 그리고 해결 방안

유전자 오염은 유전자 변형 작물 등 인간의 실수를 통해 번식 또는 확산되는 것으로 생태계에 피해를 주는 경우를 말합니다.

 

유전적 변이로 인한 유전적 오염

 

유전자 오염은 변형 생물체 개발이나 유전자 변형 식품의 유통으로 각종 유전자가 확산되어 인간이나 생태계에게 여러가지 해를 입힙므로 유전자 오염의 원인과 종류 그리고 해결 방안에 대해 알아보겠습니다.

 

유전자 오염이란

유전자 오염은 한 개체군이나 유기체에서 자연적으로 발견되지 않거나 원하지 않는 곳에서 유전자가 의도치 않게 이전되는 것을 의미하며 이는 농업, 생태학, 생명공학 등 다양한 맥락에서 발생할 수 있습니다. 외래 유전자의 도입은 의도하지 않은 잠재적으로 해로운 결과를 초래할 수 있습니다. 예를 들면 어떤 제초제에도 죽지 않는 슈퍼 잡초가 나타나서 생태계에 피해를 주는 경우 같이 유전자가 오염되어 발생할 수 있습니다.

 

유전자 오염의 원인

유전자 오염은 다양한 원인에 의해 발생할 수 있으며, 이를 일으키는 요인은 상황에 따라 다르므로 유전자 오염의 원인에 대해 알아보겠습니다.

1. 농작물 : 

   - 바람 : 유전자 변형 작물의 꽃가루는 바람에 의해 상당한 거리까지 운반되어 근처의 작물이나 유기농 작물을 오염시킬 수 있습니다

   - 곤충 : 꿀벌과 같은 수분매개자는 채집 활동중에 유전자 변형 작물의 꽃가루를 작물로 옮길 수 있습니다.

2. 씨앗혼합 : 

   - 인적 오류 : 종자 생산, 취급, 포장 중에 유전자 변형 종자와 비 유전자 변형 종자가 의도치 않게 혼합될 수 있습니다.

   - 기계 : 공유되거나 제대로 청소되지 않은 농업 장비는 유전적 변형 종자를 한 밭에서 다른 밭으로 퍼뜨릴 수 있습니다.

3. 자원식물 : 이전 시즌의 유전자 변형 식물은 후속으로 비 유전자 변형 작물 윤작에서 자랄 수 있으며, 이로 인해 의도하지 않은 재배 및 오염이 발생할 수 있습니다.

4. 생태학적 맥락 : 

   -생식 상호 작용 : 유전자 변형 식물의 꽃가루나 씨앗은 야생 또는 비 유전자 변형 친척과 상호 작용하여 변형된 유전자가 전달 될 수 있습니다.

   - 유기체의 이동 : 유전적 변형 식물을 먹은 동물, 새 또는 곤충은 종자를 새로운 지역으로 운반하여  유전적 변형 특성의 확산에 기여할 수 있습니다

5. 생명공학 : 

   -교차 오염 : 한 샘플의 DNA는 실험실 절차 중에 의도치 않게 다른 샘플을 오염시킬 수 있습니다

   - 잘못된 라벨링 : 잘못된 라벨링이나 샘플 취급 부주의로 인해 실험이나 제품에 유전자 변형 유기체가 의도치 않게 사용될 수 있습니다.

   - 폐기물 관리 : 유전자 변형 물질을 부적절하게 폐기하면 의도치 않게 환경에 방출 될 수 있습니다.

6. 의학 연구 :

   - 교차 오염 : 세포배양 오염으로 세포주는 다른 세포주나 미생물로 오염되어 잘못 된 연구 결과를 초래할 수 있습니다

   - 오인 확인 : 세포주의 라벨을 잘못 지정하거나 잘못 식별하면 오염되거나 잘못된 세포주를 의도치 않게 사용하는 결과를 초래할 수 있습니다.

7. 가축 및 어업 : 

   - 의도적인 교차 번식 : 유전적 변형 동물이 번식 프로그램에 도입되면 해당 유전자가 개체군 전체에 퍼질 수 있습니다.

   - 유전자 변형 유기체의 탈출 : 양식 시설에서 탈출한 유전적 변형 어류 또는 기타 수생 유기체는 야생 개체군과 교배하여 유전적 오염을 초래할 수 있습니다.

 

유전적 오염의 종류

유전적 오염은 관련 유기체와 상황에 따라 다양한 유형이 있으므로 유전적 오염의 종류에 대해 알아보겠습니다.

1. 식물의 유전적 오염 :

   - 교차 수분 : 유전자 변형 식물에서 일반 식물 또는 유기농 식물로 꽃가루를 이용시켜 유전적 변형 형질을 비 유전적 변형 식물에 통합시키는 것입니다.

   - 종자 오염 : 생산, 저장 또는 유통 과정에서 유전자 변형 종자와 비 유전자 변형 종자가 혼합되어 의도하지 않은 유전자 변형 작물 재배로 이어집니다.

   - 자원 식물 : 후속 비 유전자 변형 작물 윤작에서 자라는 이전 작물의 유전자 식물로 의도하지 않은 재배 및 오염을 유발합니다.

2. 동물의 유전적 오염 : 

   - 교배육종 : 육종을 통해 유전자 변형 유기체와 비유기체를 혼합하여 변형된 유전자가 개체군에 확산되는 것입니다.

   - 탈출 및 이종 교배 : 유전자 변형 유기체가 감금에서 탈출하여 야생 또는 비 유전자 변형 유기체 개체군과 교배하여 변형된 유전자의 전달로 이어집니다.

3. 미생물 유전 오염 :

   - 유전자 전달 : 자연 환경에서 유전자 변형 미생물을 비 유전자 변형 미생물로 수평 유전자 전달하여 미생물 군집의 유전적 구성을 변경합니다.

   - 실험실 오염 : 실험실 환경에서 서로 다른 샘플이나 다른 샘플이나 실험 간에 유전자나 미생물이 의도치 않게 전달되는 것입니다.

4. 수생 유전적 오염 :

   - 탈출 및 이종 교배 : 양식 시설에서 탈출하여 야생 개체군과 교배하여 변형된 유전자를 전달하는 유전자 변형 어류 또는 수생생물이 있습니다.

5. 인간 유전적 오염 :

   - 유전자 치료 및 의학적 치료 : 치료 목적으로 유전자 변형 유전자를 인간 세포에 도입하여 의도하지 않은 유전자 변형이나 부작용을 초래할 수 있습니다.

   - 바이러스 벡터 오염 : 유전자 치료에 바이러스 벡터를ㄹ 사용하면 바이러스 유전자가 인간 게놈에 의도치 않게 삽입될 수 있습니다.

6. 세포주 오염 : 

   - 교차 오염 : 실험실 환경에서 세포주의 오인 또는 교차 오염으로 인해 여구에 부정확하거나 오염된 세포주가 사용됩니다.

7. 환경적 유전적 오염: 

   - 야생 개체군으로의 유전자 흐름 : 꽃가루, 종자 또는 기타 수단을 통해 유전적 변형 유기체에서 야생 또는 비 유전자 변형 개체군으로 유전자가 전달되어 자연 생태계의 유전적 다양성과 특성을 변경하는 것입니다.

 

유전자 오염 종류에 영향을 미치는 요인

1. 유기체 이동성 및 분산 : 유기체의 이동, 분산 및 다른 개체군과의 혼합 능력은 유전적 오염의 유형과 정도에 영향을 미칠 수 있습니다.

2. 번식 및 번식 관행 : 농업 및 육종 방식은 유전자 변형 특성의 이종 교배 및 확산을 촉진하거나 방지할 수 있습니다.

3. 환경적 요인 : 바람의 패턴, 해류, 생태학적 상호작용과 같은 환경 조건은 유전적 변형 유기체의 분산 및 유전자 흐름에 영향을 미칠 수 있습니다.

4. 실험실 관행 : 실험실 및 생명공학 시설의 취급, 격리 및 폐기 관행은 유전자 오염 위험에 영향을 미칠 수 있습니다.

 

유전자 오염의 해결 방안

유전자 오염을 해결하고 완화하려면 예방 조치, 관리 전략, 규제 체계를 결합하여 유전자 변형, 기존 및 유기농 유기체이 공존을 보장해야하며 유전적 오염을 예방하기 위하여 꽃가루와 종자의 이동을 줄이기 위해   작물과 비 유전적 변형 작물 사이에 울타리, 도랑 또는 기타 식물과 같은 물리적 장벽을 설정하며 교차 수분과 유전자 흐름을 최소화하기 위해 유전적 변형 포장과 비 유전적 변형 포장 사이에 충분한 거리를 유지합니다. 후속 비 유전적 변형 작물 유작에서 자원 유전적 변형 식물의 지속성을 줄이기 위해 윤작을 시행합니다. 성숙한 식물에서 유전적 변형 종자가 퍼지는 것을 방지하기 위해 적시에 수확을 보장합니다. 순도와 유전적 변형 오염이 없는지 확인하기 위해 종자 배치를 정기적으로 테스트합니다. 혼합 및 의도하지 않은 재배를 방지하기 위해 유전적 변형 종자, 기존 종자 및 유기농 종자를 적절하게 분리하고 라벨링합니다.

 

유전자 오염의 해결방안은 교차 오염 및 우발적 유전적 변형 유기체 방출을 방지하기 위해 실험실 및 생명공학 시설에서 엄격한 차단 방역 조치를 시행하며 교차 오염을 방지하기 위해 유전적 변형 및 비 유전적 변형 물질에 대한 전용 장비, 시설 및 저장 공간을 사용합니다. 유전자 오염을 감지하고 관리하기 위해 작물, 동물 및 환경 샘플에 대한 정기적인 테스트 및 모니터링을 수행하며 공급망 전체에서 유전적 변형 제품 및 재료의 원산지와 이동을 추적하고 식별하기 위한 추적 시스템을 구축합니다. 농부, 연구자 및 기타 이해 관계자에게 유전자 오염과 관련된 위험 및 모범 사례에 대한 교육 및 훈련을 제공합니다. 효과적인 예방 및 관리 조치를 이행하는 데 있어 농민과 업계를 지원하기 위한 지침, 지원 및 자원을 제공합니다.

 

유전자 오염의 해결방안은 유전적 변형, 기존 농업 및 유기농 농업의 공존을 촉진하기 위한 공존 정책 및 규정을 개발하고 시행합니다 포괄적인 위험 평가를 수행하고 위험 관리 전략을 구현하여 유전자 오염이 환경, 경제 및 건강에 미칠 수 있는 영향을 해결합니다. 무균 종자 또는 유기체를 생산하기 위해 유전자 사용 제한 기술을 개발 및 배포하여 환경에서 지속성과 확산을 방지합니다. 지식, 경험 및 모범 사례를 공유하기 위해 농민, 업게, 연구원 및 규제 기관 간의 협력과 의사 소통을 장려합니다. 신뢰와 투명성을 구축하기 위해 유전자 오염 및 생명 공학과 관련된 토론 및 의사 결정 과정에 대중을 참여시킵니다. 유전자 오염으로 이한 손실이나 손해에 대한 책임, 보상, 구제를 다루기 위한 법적 틀과 계약적 조치를 확립합니다. 유전자 오염 예방 및 관리를 위한 규정의 효과적인 시행과 상생 정책 준수를 보장합니다 이러한 솔루션과 전략을 결합하여 실행함으로써 유전적 오염의 위험과 영향을 최소화 할 수 있으며 유전적 변형, 관행 농업, 유기농업의 공존이 지속 가능하고 책임감 있는 방식으로 촉진될 수 있습니다.