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식물형질 전환 

형질전환 식물체(transgenic plant)를 만드는 방법에는

(1) 토양 세균인 Agrobacterium을 이용하거나,
(2) Microprojectile bombardment,
(3) protoplast transformation
(4) Electroporation,
(5) Microinjection, 그리고
(6) Liposome을 매개로 하는 방법이 있다.

 일반적으로 식물 형질전환은 leaf disc, callus, suspension culture와 같은 다양한 상태의 식물재료를 이용하는 조직 배양법을 사용하고 있으나, 본 연구팀은 완전한 식물체를 사용하는
in planta transformation기술과 protoplast transformation을 본 연구팀의 핵심기술로 활용한다.

식물의 형질전환 기술은 식물유전자의 기능 또는 발현 분석에 매우 유용하게 활용할 수 있는 중요한 기술로서 식물의 발달, 분화에 관여하는 여러 가지 현상을 규명하거나 유용유전자의 도입을 통한 신 기능성 품종을 개발하는 기술로 활용되어 왔다. 일반적으로 식물의 형질전환은 조직배양 기술을 바탕으로 발달해 왔으나 조직배양을 이용한 경우 재분화(regeneration) 기간이 길어 시간과 노력이 많이 요구되는 단점이 있고, 재분화 과정에서의 체세포변이 또는 자연적인 기형 형성이 나타나는 등의 심각한 문제점이 제기되었다.

In planta 형질전환 기술은 조직배양을 거치지 않고 식물이 생장하는 상태 그대로 생장점 부위에 위치하는 세포들을 형질전환 시킨 후, 형질전환된 세포로부터 재분화하는 줄기에서 형질전환된 종자를 획득하여, 유전적으로 안정된 형질전환 식물체를 획득할 수 있는 기술이다. 이 기술은 1990년에 최초로 개발되어 국제적인 관심을 끌었으며 이것을 근간으로 하파생기술로서, 진공을 이용한 형질전환법(Vacuum infiltration method), 화아침지법(Floral meristem dipping method), 아그로박테리아 분사법(Agrobacteria spraying method) 등의 비조직배양 기술이 개발되었다. 이러한 방법은 단시간 내에 다수의 형질전환체를 확보할 수 있고, 사용하는 유전자 운반체(vector)의 종류에 따라 다양한 유전자 분리법을 활용할 수 도 있다.

Protoplast transformation 방법은 원하는 식물의 특정 조직으로부터 Protoplast를 분리하여 PEG를 매개로 DNA를 삽입하는 방법으로, Transient expression을 활용한 assay 방법이다. 이 assay의 장점은 형광단백질을 이용함으로써 target proteins의 localization 쉽게 알 수 있으며, 다양한 protein inhibitor 처리를 통한 그 효과 분석에 적합하다. 또한 조작이 쉽고 간편하며, 비용이 적고 in vivo assay라는 장점을 가지고 있다