생명연, 유용 유전자 확보 위한 게놈워킹 신기술 개발

한국생명공학연구원(원장 박영훈)은 바이오화학·에너지연구센터 손정훈 박사팀이 '게놈워킹 신기술'을 개발했다고 15일 밝혔다.
손정훈 박사팀의 '게놈워킹 신기술'은 생명체 게놈으로부터 특정 유전자를 대량으로 증폭하는 기술로써 바이오 테크놀로지 분야에서 20년 이상 이용되어 오던 보편적 유전자 클로닝 기술 PCR(polymerase chain reaction)을 이용했다.

자료=한국생명공학연구원

유전체 정보가 알려지지 않은 신규 미생물 유래의 다양한 유용 유전자를 PCR을 이용해 매우 빠르고 정확하게 확보할 수 있는 게놈워킹 기술을 개발해 녹색 바이오에너지 분야에서 필수적인 섬유소 분해효소 유전자를 대량으로 발굴했다.

한편, 게놈워킹(Genome walking)이란 게놈에 존재하는 기지(旣知)의 유전자 서열을 이용하여 주변 유전자를 계속적으로 확보하는 기술이며 게놈분석이나 특정유전자의 확보를 위해서 활용되는 기술이다.

최근 유전체 분석기술의 발달로 이미 수백종의 미생물을 포함해 다양한 생명체의 유전체 분석이 진행되고 있으나 아직도 무수히 많은 미생물들이 자연계에서 미지의 상태로 존재하고 있으며 이미 산업적으로 활용되고 있는 중요한 다수의 미생물들 또한 유전체 정보가 전혀 없는 상태이다. 따라서 이러한 PCR을 이용한 게놈워킹 신기술은 이러한 미생물 유전자 연구에 유용하게 활용될 수 있다.

본 기술의 활용예로서 섬유소(cellulose, 셀룰로오스)를 분해하는 국내 자생 곰팡이로부터 섬유소 분해효소 유전자를 다수 확보할 수 있었다.

이는 최근 원유고갈, 온실가스 등의 문제 해결을 위해 바이오매스로부터 바이오에너지 생산 과정에서 필수적인 셀룰라제를 생산할 수 있는 유전자이다.

현재 본 연구팀에서 맥주 효모를 이용하여 셀룰라제를 재조합 대량 생산하고 있으며 바이오에탄올 생산 연구에 적용하고 있다.