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연구진
목차
요약문 8
Abstract 9
I. 서론 11
1. 단백질 기반 LMO의 환경위해성 연구 11
가. 단백질 기반 LMO 정의 및 현황 11
나. 단백질 기반 LMO의 위해성 평가 항목 발굴 필요성 16
다. LMO 모니터링 및 유전자 오염 조사 결과와 환경 위해성 평가 간 연계 필요성 19
라. 모의환경을 이용한 단백질 기반 LMO의 위해성 평가 22
마. 자연생태계 통합 위해성평가 체계 개발 : 차세대 염기서열 분석(NGS) 기술의 적용과 LMO 관리의 혁신적 접근 24
바. 환경 마이크로바이옴을 기반으로 한 LMO 환경 위해성 평가의 방향성 : EFSA 로드맵과 국내 정책적 시사점 27
II. 연구내용 및 방법 31
1. 국내 수입·승인 단백질 기반 LMO 위해성평가 항목 발굴 31
가. 기존 문헌 및 심사 자료 검토 31
나. 국내외 위해성 심사 항목 비교 및 발굴 32
다. 평가 항목 도출 및 전문가 자문을 통한 지침서 초안 설계 32
2. 단백질 기반 LM 식물 자연생태계 유출지 모의환경 위해성평가 33
가. 현장 구역 모니터링 및 구역 설정 34
나. 자연 생태계 분포 LM 갓 및 야생형 갓의 형태학적 비교 37
다. 식물 공생체 및 미생물 군집 연구 38
라. LMO 유전자 오염지 주변 곤충 마이크로바이옴 연구 41
마. 모의환경 실험 42
3. 단백질 기반 LM 미생물 유출지 모의환경 위해성평가 45
4. 환경부 자연생태계 통합 위해성평가 체계 구축 46
III. 연구결과 및 고찰 49
1. 국내 수입·승인 단백질 기반 LMO 위해성평가 항목 발굴 49
가. 단백질 기반 LMO의 환경위해성 심사 결과 분석 49
나. 주요국의 LMO 위해성 심사제도 51
다. 단백질 기반 LMO 환경부 위해성심사 지침서(안) 작성 53
라. 환경 마이크로바이옴의 중요성과 LMO 환경위해성평가 시사점 59
2. 단백질 기반 LM 식물 자연생태계 유출지 모의환경 위해성평가 61
가. LMO 유출지 유전자오염 모니터링 및 조사 정점 확인 61
나. LM 식물 및 야생형 식물의 형태학적 비교 64
다. 식물 전생물체 및 토양 박테리아 군집 분포 67
라. LMO 유전자 오염지 주변 곤충 마이크로바이옴 연구 73
마. 모의환경 실험 76
3. 단백질 기반 LM 미생물 유출지 모의환경 위해성평가 85
가. 환경정화용 LM 미생물(Pseudomonas putida) 우성형질 선별 및 내성 확인 85
나. LM 미생물 환경위해성 평가를 위한 자연생태계 한실 내 모의환경 및 평가시스템 구축 88
다. LM 미생물 유출 모의시험을 통한 모의환경 내 생물다양성 및 상호작용 위해성 평가 89
라. LM 미생물 세부 위해 영향 평가용 환경부 가이드라인 항목 개발 93
4. 환경부 자연생태계 통합 위해성평가 체계 구축 95
가. LMO 도입유전자(구성요소, 위치, 복제수 등) 평가 가이드라인 제시(통합고시 별표 10-1 ①-7-가) 95
나. NGS 기반(나노포어 기술) 실시간 자연생태계 생물다양성 평가 시스템 개발 100
IV. 결론 및 제언 104
참고문헌 108
부록 117
그림 1. 전세계 연도별 유전자 변형 작물 재배 면적 변화 12
그림 2. 무작위 돌연변이화(random mutagenesis), 기존 LMO... 13
그림 3. 정부 LMO 안전관리 체계 14
그림 4. 비의도적으로 유출된 LMO의 언론 보도 기사 일부 발췌 15
그림 5. LMO 유출 사례와 주변 자연생태계 내 생물 간 상호작용 16
그림 6. 쿤밍-몬트리올 글로벌 생물다양성 프레임워크가 채택된... 17
그림 7. 자연생태계에서 나타날 수 있는 환경미생물군 및... 18
그림 8. 연도별 대한민국 LMO 발견지역 수 및 발견 개체수 19
그림 9. 비의도적으로 재배된 LMO가 재배지로부터 자연생태계로... 20
그림 10. 제4차 안전관리계획에 따른 오전자오염지역 관리 로드맵 22
그림 11. eDNA를 이용한 메타바코딩 분석 과정 개요 24
그림 12. 차세대 분석 기술을 도입한 자연생태계 LMO... 25
그림 13. EFSA 환경위해성평가 마이크로바이옴 로드맵 28
그림 14. 마이크로바이옴 기반 자연생태계 환경위해성 연구 29
그림 15. 마이크로바이옴 기반 분석 파이프라인 30
그림 16. 통합적 접근을 이용한 현장 LMO 위해성평가 분석 방식 34
그림 17. 간이면역검사를 이용한 유전자 오염지 현장 개체 확인 35
그림 18. 중점 조사 지역 선정과 주변 조사 구역 특징 35
그림 19. 위해성평가용 LMO 야생 근연종 확산 방지를 위한 제초 작업 36
그림 20. 식물 형태학적 특성 조사 항목 및 각 부위의 역할 37
그림 21. Miseq 라이브러리 제작 과정 도식도 39
그림 22. 십자화과 식물과 상호작용하는 대표적인 절지동물군 41
그림 23. 모의환경 이식을 위한 아크릴 박스 제작 모형과 실제 활용 예시 43
그림 24. LM 및 non-LM 갓 사엽을 이용한 공벌레 섭식 실험 44
그림 25. 나노포어용 라이브러리 제작 도식도 47
그림 26. EFSA의 환경 마이크로바이옴 로드맵 및 KBCH 브리핑 60
그림 27. 유전자 오염지 위해성평가 수행지 61
그림 28. 유전자 오염지 LMO 간이 면역 검사 결과 일부 62
그림 29. 조사구 인근 자연생태계 63
그림 30. LM 식물 및 야생형 식물의 형태학적 비교 사진 65
그림 31. LM 식물 및 야생형 식물의 형태학적 비교 결과 67
그림 32. 유전자 오염지 LMO, 근연종 및 주변 꽃 미토콘드리아 시퀀스 다양성 68
그림 33. 유전자 오염지 현장 LMO 및 WT 전생물체 분석결과(박테리아) 70
그림 34. 유전자 오염지 현장 LMO 및 WT 전생물체 분석결과(곰팡이) 72
그림 35. LMO 유전자 오염지 주변 곤충 마이크로바이옴 분석 결과 75
그림 36. 모의환경 내 LMO 성장 사진 76
그림 37. 모의환경 내 LMO 및 WT의 시계열 초장 변화 77
그림 38. 모의환경에서 실험 기간 중 확인된 생물 출현종 78
그림 39. 모의환경 내 LMO 발아 가능성 확인 80
그림 40. 현장 중점연구지역 시계열에 따른 관리 및 변화 81
그림 41. 공벌레 LM 및 non-LM 갓 사엽 섭식 결과 83
그림 42. 선별된 카드뮴 내성 LM 미생물 87
그림 43. 카드뮴 조건에 따른 좌) 일반 배지, 우) 카드뮴(1mM) 조건하 성장 그래프 88
그림 44. 모의환경 조성을 위한 폐광산 시료 샘플링과 모의환경 실험 사진 89
그림 45. 모의환경에서 확인된 미생물 군집 분포 90
그림 46. 중금속 오염지 모의환경 내 Pseudomonas속 ASV 계통도 92
그림 47. 환경부 NGS 이용 환경정화용 LMO 도입유전자... 96
그림 48. 실시간 자연생태계 생물다양성 평가 시스템(프로토타입) 101
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