RNA 이용, 바이오 세포 공장 개발

RNA 이용, 바이오 세포 공장 개발

 

국내 연구진이 그동안 만들어진 어떤 미생물 공장보다 더 높은 생산성을 갖는 미생물 세포 공장을 단 1-2주 내에 건설하는데 성공했다. 화학 산업을 대체할 생물 산업 발전의 새로운 전기를 마련했다는 평가다.

 

이상엽 한국 과학 기술원(KAIST) 특훈 교수팀은 합성 조절 RNA 기술을 활용해 세포 공장을 효율적이고 대규모로 구현하는 새로운 기술을 개발했다고 2013.01.20일 밝혔다. 연구 결과는 세계적 학술지인 네이처 바이오 테크놀로지 온라인판에 2013.01.20일 게재됐다.

 

세포 공장은 세포의 유전자를 조작해 원하는 화합물을 대량으로 생산하도록 만드는 미생물 기반 생산 시스템이다. 화석 연료 고갈과 석유 화학 제품 사용에 의한 환경 오염 등 인류가 직면한 문제를 해결하고자 친환경적이고 지속가능한 바이오 산업이 대두되고 있으며 특히 바이오 에너지, 바이오 의약품 등을 생산할 수 있는 세포 공장 개발 기술은 세계적으로 주목받고 있다.

 

하지만, 우수한 세포 공장 개발을 위해서는 원하는 화합물을 생산하는 유전자 선별과 높은 생산 효율의 미생물을 찾는 과정이 병행돼야 하나 기존 연구 방식은 미생물 유전자를 하나씩 조작해 복잡하고 많은 시간이 소요되는 문제가 있었다.

 

연구팀은 기술적 한계를 극복하고자 합성 조절 RNA를 제작하고 이를 활용하는 새로운 기술을 개발했다. 또 합성 조절 RNA 기술을 활용해 의약 화합물의 전구체로 사용되는 타이로신(tyrosine)과 다양한 석유 화학 제품에 활용되는 카다베린 생산에 도입해 세계 최고 수율 세포 공장을 개발했다. 타이로신(tyrosine)은 스트레스를 다스리고 집중력 향상 효과가 있는 아미노산이며, 카다베린(cadaverine)은 폴리우레탄 등 다양한 석유 화학 제품에 활용되는 기반 물질이다.

 

이 기술은 기존 방식과 달리 수개월이 소요되던 실험 과정을 수일로 단축시켜 바이오 에너지, 의약품, 친환경 소재 등을 세포 공장에서 보다 쉽고 빠르게 생산할 수 있게 한다. 이상엽 교수는 “합성 조절 RNA 기술로 다양한 물질을 생산하는 세포 공장 개발이 활발해 질 것”이라며 “석유 에너지로 대표되는 화학 산업이 바이오 산업으로 변해 가는데 촉매제 역할을 할 것”이라고 연구 의의를 밝혔다. (전자신문, 입력: 2013.01.21)