컴퓨터로 몸 값 높은 미생물 만든다

2013.05.16 19:55

  음식에 신 맛을 더하거나 식품 보존제로 쓰이는 젖산은 화장품이나 제약 등 다양한 분야에 쓰임이 많은 물질이다. 최근에는 시간이 지나면 분해 되는 플라스틱 원료로도 주목받으며 수요가 늘고 있다. 국내 연구진이 미생물의 효소유전자를 조절해 젖산을 10배 더 많이 생산하게 하는 기술을 개발해 눈길을 끌고 있다.


  과학기술연합대학원대학교(UST) 이상준 시스템생명공학전공 교수와 김현주 석·박사 통합과정 학생, 경북대 이동우 응용생명과학부 교수 공동 연구진은 미생물의 대사과정에서 소홀히 생각했던 효소유전자를 조작해 젖산의 생산율을 높이는 데 성공했다고 15일 밝혔다.

 

  지금까지 대사공학 기술에서는 원하는 대사산물과 직접적으로 관련된 대사경로를 조절하는 방법이 많이 쓰였다. 예를 들어 대장균에 탄소를 먹이면 젖산 숙신산 에탄올 등이 나오는데, 숙신산과 에탄올을 만드는 대사경로를 막아서 젖산의 생산율을 높이는 식이었다. 그러나 이 방법으로는 조절할 수 있는 대상이 제한적일뿐만 아니라 중요한 대사경로를 직접 조작하는 탓에 미생물이 죽어버리는 문제가 발생했다.

 

  연구진은 핵심 대사경로는 그대로 둔 채, 그동안 중요하게 여기지 않았던 산화환원과 관련된 효소유전자를 조작해 대사경로를 바꾸는, 새로운 개념의 대사공학 방식을 제시했다.

 

  먼저 전산화된 미생물의 유전체 정보에서 대사경로와 산화환원에 관련된 효소유전자를 골라낸 뒤, 각 유전자를 조작한 미생물을 배양했을 때 나오는 산물을 분석해 유전자와 대사의 관계를 밝혀냈다. 실제로 유전자 조작 결과를 조합해 젖산을 10배나 많이 생산하는 미생물을 만드는 데도 성공했다.

 

  김현주 학생은 “미생물의 대사경로를 직접 건드리지 않고도 효소유전자만을 조절해 대사 흐름을 효과적으로 제어할 수 있다는 사실을 밝혀낸 것이 이번 연구의 의의”라고 설명했다.

 

  이상준 교수는 “앞으로 새로운 대사공학 기법을 이용해 다양한 물질을 효율적으로 생산하는 미생물을 개발할 수 있을 것”이라고 말했다.

 

  이 연구결과는 미국 대사공학회지인 ‘대사공학’ 온라인판 최근호에 실렸다.

 

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