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미생물의 생태학적 마이크로어레이에 사용되는 동질적 및 이질적 탐색자

전문가 제언: ○ 인간 게놈 프로젝트를 비롯하여 30여 종 이상의 생물체를 대상으로 진행된 유전체 염기서열 분석을 통하여 막대한 유전체정보가 제공되었으며, 이러한 정보를 기반으로 하는 포스트게놈연구는 생명과학 패러다임의 급격한 변화를 주도하고 있다. 그러나 염기서열정보만으로는 특정 유전자와 그 단백질 산물의 기능을 이해하기에는 역부족이다.

○ 따라서 기능 유전체학(functional genomics)이 포스트게놈시대의 주목 받는 연구 분야 중 하나로 손꼽히고 있다. 기능 유전체학의 목적은 대량의 염기서열 정보와 고효율의 분석기법을 사용하여 개별 유전자들의 발현 및 기능을 분석하고, 각 유전자 산물의 상호작용이 세포와 조직의 기능에 어떤 영향을 미치는지 이해하는 데 있다. 따라서 이를 위한 매우 강력하고 혁신적인 기술로 DNA 마이크로어레이가 각광을 받고 있다.

○ DNA 마이크로어레이는 특정 고형물 위에 수백에서 수만 개 정도의 올리고뉴클레오티드 또는 유전자 절편 탐색자를 고밀도로 배열한 것을 말한다. 이 경우 다수의 탐색자들이 하나의 마이크로어레이에 배열되어 있기 때문에 단 한 번의 실험으로 전체 게놈에 대한 데이터를 확보할 수 있게 된다. 이러한 DNA 마이크로어레이기술의 진전을 위해서는 다양한 마이크로어레이 및 고효율의 탐색자 제작기법 개발, 실험 후 얻어지는 엄청난 정보를 신속히 처리하기 위한 생물정보학(bioinformatics) 및 통계학적 분석기법의 진전이 병행되어야 한다.

○ DNA 마이크로어레이는 미생물의 기능성 군집 및 활성 분석 등과 같은 실용적 분야에도 이용된다. 예컨대, 삼성엔지니어링 기술연구소의 김무훈 박사 연구팀은 오염된 토양에 서식하는 미생물 군집을 모니터링하기 위하여 난분해성 물질의 생물학적 분해에 관여하는 대사경로 및 유전자를 탐지할 수 있는 100개의 올리고뉴클레오티드 탐색자를 배열한 마이크로어레이를 제작하여 알칸, 나프탈렌, 페닐, 피렌 등의 분해에 관여하는 8개의 유전자 발현을 확인하였다. 이는 생물학적 분해유전자 진단 및 생물학적 복원 가능성 진단에 DNA 마이크로어레이가 유용한 기법이 될 수 있음을 시사한다.

저자: Bae, JW; Park, YH
자료유형: 학술정보