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신진대사 경로의 유도진화

전문가 제언: ○ 유도진화란 단백질공학에 사용되는 방법으로 자연에서는 발견되지 아니하는 그러나 우리가 원하는 특성을 갖도록 단백질을 진화시키는 다윈적 선택의 힘을 이용하여 이루어진다. 유도진화 실험은 2단계로 이루어진다.

– 첫째, 라이브러리(library) 생성: 선택한 단백질을 암호화한 유전자를 돌연변이 시키거나(mutate) 재조합(recombine)하여 유전자 변이체(gene variants)들로 이루어진 거대 라이브러리를 만든다. 여기에는 error-prone PCR[(Polymerase Chain Reaction) 오류경향 중합효소 사슬반응; 호염기의 비 결합 조건하에서 중합효소 사슬반응을 이용하는 것)]과 DNA shuffling(DNA 섞음)의 방법을 이용한다.

– 둘째, 라이브러리 선별: 원하는 특성을 만들어내는 돌연변이체나 변이체를 고속 선별장치를 이용하여 연구원에 의하여 선별하게 된다. 성공한 변이(winner mutant)는 그 DNA 서열을 확인하고 어떤 변이가 일어났는가를 이해하는데 활용된다.

○ 이 방법은 우리가 원하는 단백질의 기능적 밀도를 높이고 “눈 먼 시계공[The Blind Watchmaker; 옥스퍼드대학 “과학의 대중이해 교수”인 리처드 도킨스(Richard Dawkins)가 1986년에 쓴 저서로 그는 이 책에서 생물은 맹목적인 진화의 힘으로 만들어진 것이 아니라 점진적이고 꾸준한 다단계 선택을 통하여 해결되어 왔다고 하는 이론을 수립하고 있다]“ 이론을 사용한 변이체를 확보할 수 있도록 하여주고 있다.

○ 여기서 대사경로(metabolic pathway)란 어떤 생물학적 경로로부터 다른 생물학적 경로로 전환하는 일련의 효소반응을 말한다. 보고서에서는 대사경로에 대한 유도진화만을 다루고 있으나 유도 진화의 쓰임새는 상당히 다양하다. 변종 옥수수도 이러한 작업의 일종일 것이다. 아무쪼록 우리나라에서도 이러한 분야의 연구가 활성화되어 좋은 연구효과를 가져오기를 기대하여 본다.

저자: Chatterjee, R; Yuan, L
자료유형: 학술정보