과학자들은 시험관에서 DNA를 조작하고 유전자를 살아 있는 세포에 도입하는 기술을 바탕으로 해충 또는 제초제에 대한 저항성을 갖는 농작물을 개발하였고 여러 가지 다른 제초제 내성 GM작물 뿐 아니라 바이러스나 해충 같은 병원체들에 내성을 가지는 GM작물도 개발하였다.
그리고 이제는 냉해와 염분에 대한 내성이 증대된 GM작물들도 개발되고 있다.
또한 유전자변형기술에 의한 유전자 전달법은 식물의 영양가치를 증대시키는 새로운 방법을 제공할 수 있다.
많은 작물들이 사람의 영양에 요구되는 일정 영양 성분이 결핍되어 있는데 생명공학은 이러한 영양 요구를 만족시켜 주는 식물을 생산하는 데 사용된다.
그 예가 바로“황금쌀(golden rice)”로, 비타민A의 전구물질인 베타-카로틴(β-carotene)이 강화된 것이다.
비록 황금쌀을 만드는 벼들이 현재 개발되어 있지만, 비타민 A 결핍증을 효과적으로 처리할 만큼 베타-카로틴 수준이 충분히 높지 않기 때문에 이러한 문제를 해결하기 위해 더 높은 수준의 베타-카로틴을 생산하는 유전자변형벼를 개발 중이다.
뿐만아니라 영양 가치가 증대된 여러 유전자변형작물들이 개발되었거나 현재 개발 중인데, 여기에는 필수 지방산, 항산화제, 기타 여러 비타민들이나 미네랄의 수준을 증가시킨 식물들이 포함된다.
미래에는 무카페인 차와 커피, 그리고 풍미, 성장률, 생산량, 색감, 저장능력, 완숙도 같은 특징들이 개선된 작물들이 개발될 것이다.
한편, 유전자변형기술이 가장 성공적이고 널리 사용되는 곳은 생물의약품(Biopharmaceutical)의 생산을 포함하는 의학분야로 재조합 DNA 시대 이전에는, 인슐린이나 혈액응고인자들, 성장호르몬 같은 생물의약품들은 췌장, 혈액, 혹은 뇌하수체와 같은 조직들로부터 정제되었으나 이들은 공급이 제한적이고 정제과정 또한 경비가 많이 들었다.
현재, 중요한 치료 단백질들을 암호화하는 인간의 유전자들을 복제하는 것이 가능하며 여러 종류의 비인간 숙주세포 형태에서 이 유전자들이 발현되어 좀 더 다량으로 안전하고 값싼 생물의약품 생산 원료를 얻을 수 있게 되었다.
또한, 유전자변형기술의 가장 유용한 적용분야 중 하나가 바로 백신의 생산이다.
백신들은 면역체계를 자극하여 질병 유발인자들에 대한 항체를 생산하도록 함으로써 질병에 대한 면역력을 제공할 수 있다.
현재 사용되고 있는 백신은 바이러스나 세균의 하나 혹은 그 이상의 표면 단백질로 구성되며, 전체 바이러스나 온전한 세균이 아니다.
이들 단백질은 면역체계를 자극하여 그것이 유래했던 바이러스나 세균에 대해 항체를 생산하도록 하는 항원으로 작용한다.
지금도 과학자들은 생명공학 기술을 사용하여 먹을 수 있는 식물에서 합성되는 저렴한 백신을 개발하고 있다.
이렇듯 유전자변형기술은 치료용 단백질을 생산하는 동물처럼 특정 형질들을 가진 새로운 동식물 변종들을 만들 수 있게 되었다.
생명공학 기술로 유전질병을 진단하고 치료할 뿐 아니라 더 값싸고 효율적인 의약 제품들을 생산할 수 있게 되었고, 중금속 오염을 처리하거나 바이오에너지를 개발하여 환경, 에너지 분야의 발전에도 한 획을 그을 수 있게 되었다.
이와 같이 유전자변형기술의 응용력이 점점 더 커짐에 따라서, 한편에서는 유전자를 조작하는 능력에 대한 우려도 나타났다.
대표적으로, 유전자변형식품은 제2의 녹색혁명으로 불리며 미래의 식량문제를 해결할 수 있는 대안으로 떠오르고 있지만 그 안전성에 대한 논란이 대두되고 있다.
하지만 유전자변형 식품은 안전성 평가 시스템을 마련하여 안전성을 평가를 하고 있기 때문에 우리는 막연한 GMO의 위험성에 대한 두려움에서 벗어나 다양한 정보를 균형 잡힌 시각으로 종합하고 판단하여야 할 필요가 있다.
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