유전자교정 유채, '인공지능'과 '분광법'으로 찾는다

농촌진흥청은 인공지능(AI)과 분광법을 융합해 유전자교정 작물(GEO)인 유채를 일반 작물과 구별할 수 있는 기술을 개발했다고 25일 밝혔다.

유전자교정 작물(GEO)은 형질전환벡터 없이 유전자의 특정 부분을 조절해 개발되기 때문에, 외형상 일반 작물과 구별이 어려워 염기서열 분석과 같은 고가의 정밀 분석이 필요했다. 그러나 이번에 개발된 기술은 초분광 카메라와 휴대용 분광기, 기계학습 알고리즘을 활용해 이를 간편하게 판별할 수 있도록 했다.

농진청 연구진은 초분광 카메라로 유전자교정 유채의 가시근적외광(400~1,100nm) 영역에서 이미지를 촬영한 뒤, 잎에서 얻은 분광 정보를 바탕으로 머신러닝 알고리즘을 적용했다. 그 결과, 유전자 삽입 또는 제거가 이루어진 유전자교정 유채를 98%의 정확도로 일반 유채와 구별할 수 있었다.
 

이 기술은 비전문가도 쉽게 활용할 수 있도록 절차가 간단하게 설계됐으며, 고비용의 염기서열 분석 없이도 현장에서 신속하게 판별이 가능하다. 이에 따라 유전자교정 작물의 개발 단계는 물론, 환경 모니터링이나 유전적 안전성 검증 등 다양한 분야에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

특히 유전자교정 작물이 일부 국가에서 상용화되고 있는 만큼, 향후 관련 작물의 감시체계 구축이나 기업의 품질관리 측면에서도 유용할 전망이다.

농촌진흥청은 이번 기술을 '분광 스펙트럼에 기반한 유전자 교정 유채의 판별 방법 및 장치'(출원번호 10-2023-0186016)로 특허 출원한 상태다.

류태훈 농촌진흥청 생물안전성과장은 "이 기술을 이용하면 초보자도 유전자교정 작물 개발 과정이나 환경 평가를 할 때 쉽게 유전자교정 작물을 구별할 수 있다"라고 말했다.