앞으로는 지금보다 훨씬 달콤한 토마토, 톡 쏘는 매콤한 토마토를 만날 수 있을 것으로 보인다. 유전자 결합을 통한 품종 개량으로 맞춤형 토마토를 생산할 수 있게 됐기 때문.

서울대 최도일 교수팀과 한국생명공학연구원 허철구 박사팀 등 국내 연구진을 포함한 14개국 300여 명의 과학자로 구성된 ‘토마토 게놈 컨소시엄*’은 최근 토마토 유전체(유전자 전체)의 염기서열을 모두 해독했다고 세계적 과학 학술지 ‘네이처’에 발표했다. 염기서열이란 유전자를 결정하는 염기들의 배열 순서를 말한다. 유전체의 염기서열을 모두 해독하면 품종을 자유자재로 개량해 맞춤형 토마토를 생산할 수 있게 된다.

토마토 유전체 염기서열 해독은 어떤 의미가 있을까? 토마토 생산과 재배에 어떤 변화를 가져올지 알아보자.

 

세계 교역량 10조 원 ‘대표’ 채소

 

토마토는 매년 세계 교역(나라와 나라사이에 물건을 사고파는 일)량이 10조 원 규모인 채소다. 바로 먹거나 조리해서 먹을 수 있는 것은 물론 케첩 등 가공식품의 재료가 되는 대표 채소 중 하나.

이번 유전체 분석에 사용된 토마토는 재배용으로 쓰이는 ‘하인즈 1706’이다, 이 종은 12개의 염색체와 3만5000개의 유전자를 갖고 있다. 국내 연구팀은 이중 2번 염색체를 분석했다. 미국 연구팀은 1번과 10번 염색체, 중국은 3번 염색체, 영국은 4번 염색체, 일본은 8번 염색체 등을 맡았다.

 

매운맛 유전자+토마토 유전자=고추맛 토마토

 

토마토 염기서열을 모두 해독했다는 것은 토마토의 맛, 해충에 대한 저항성, 영양 성분에 관한 유전체 정보를 모두 알게 됐다는 것을 의미한다. 따라서 씨앗 단계에서 당도 높은 유전자를 가지고 있는지를 확인해 선별된 씨앗만 심어 좋은 품질의 토마토를 생산해낼 수 있다.

유전자의 정보를 알면 맞춤형 품종을 만들어 내는데 드는 시간과 비용이 줄어든다는 장점도 있다. 지금까지 특정 품종을 만들기 위해서 특정 토마토끼리 교배시킨 뒤 열매를 재배하는 방법을 사용했다. 작물을 심고 길러서 수확해 결과물을 확인할 때까지 오랜 시간이 걸린 것은 물론 이 방법으로는 정확히 원하는 품종의 토마토가 나올지 예측하기 어려웠다.

이제는 씨앗을 심기 전에 고추의 매운맛 유전자나 복숭아의 단 맛 유전자를 토마토의 유전자와 정확히 결합시켜 바로 원하는 고추맛 토마토, 복숭아맛 토마토를 맛볼 수 있게 된다.

이번 연구결과는 아직 밝혀지지 않은 또 다른 가지과 식물의 유전체 정보를 분석하는 기준이 되어 핵심적인 역할을 할 것으로 기대된다. 토마토와 마찬가지로 가지과 식물에 속하는 식물에는 가지, 고추, 감자 등이 있다.

 

▶김은정 기자 ejkim@donga.com

 

 

◆상식 UP

 

컨소시엄(consortium): 여러 나라 혹은 조직이 공동으로 참여해 협력하는 방식 또는 그런 모임.

어린이동아 취재팀 kids@donga.com

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