생명공학(Biotechnology, BT)기술은 인류 존속에 중요한 식량 문제를 해결할 수 있는 유망한 분야로 거론되고 있다. 2013년 세계경제포럼(WEF 다보스 포럼)산하 위원회에서는 식량, 에너지, 환경오염과 같은 문제를 해결하고 인류의 건강 증진과 환경 보호에 기여하기 위한 10대 생명공학기술을 선정했는데, 유전자변형 동식물을 개발하고 식량 생산성을 증대시킬 수 있는 기술이 포함됐다. 2013년 개최된 국제연합식량농업기구(FAO) 수산유전자원 회의에서 생명공학기술을 이용한 수산자원의 지속적 활용과 미래식량 공급원의 개발이 강조됐다.

생명현상을 다루는 생명공학기술의 발전은 삶의 질 향상, 고령화, 만성질환 등에 따른 사회적 비용의 증가와 최근 큰 이슈로 대두되고 있는 기후문제, 식량문제 등 범지구적 문제의 해결책으로, 그 시급성과 필요성에 대한 시대적 요구에 부응할 수 있는 기술로 점차 자리매김하고 있다.

즉, 현재 눈부시게 발전을 이룩한 생명공학기술은 미래의 바이오산업의 성장잠재력임을 의미한다고 말할 수 있을 것이다. 더욱이, 최근 생명공학기술의 패러다임이 급속히 변화하면서 그 파급효과가 우리나라뿐만 아니라 전세계의 수산업에도 미치고 있다.

그 이유는 지구상의 생물의 90% 이상이 수산 생물이며, 바다는 바이오산업의 보고로 불리고 있으며, 수산업은 곧 바이오산업으로 발전가능성이 높다는 것이다.

미래에 대비해 국내외 많은 연구자들은 수산양식산업의 발전을 위해 노력해 왔으며, 그 일환으로 최근 급속도로 발전한 생명공학기술을 이용해 해양 및 수산생물에서 그 수산식량 부족의 해답을 얻기 위해 많은 시도를 하고 있다.

본 고에서는 비약한 발전을 이룩한 최신 생명공학기술을 소개하고 새로운 기술을 접목한 유전자변형 수산생물의 개발 현황 및 전망에 대해 언급하고자 한다.

새로운 유전자변형 기술의 등장

유전자 가위는 비교적 최근에 개발된 기법이지만 단시간 내에 비약적으로 발전해 왔다. 현재 개발돼 있는 유전자가위로는 징크핑거 뉴클레이즈(ZFNs, Zinc Finger Nucleases), 탈렌(TALENs, Tanscriptor Activator-Like Effector Nucleases), 크리스퍼(CRISPR-Cas9)가 있으며, 각각 1세대, 2세대, 3세대라고 불리기도 한다.

가장 최근에 개발된 CRISPR-Cpf1은 4세대 유전자가위라고 한다. 이들의 원리와 개발 과정은 아래와 같다

<이하 내용은 월간 현대해양 2016년 11월호(통권 559호)를 통해 보실 수 있습니다.>