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식물대사체학의 기술적 문제점

전문가 제언: ○ 본 자료는 Osaka대학 생물공학과 Fukusaki(福崎)교수가 일본 농약학회지에 특별기고한 내용으로 식물 병해충방제나 제초를 위하여 사용되는 각종 농약이 물질대사 기전에도 영향을 미칠 수 있어 대사산물을 포괄적으로 확인·정량하는 대사체학(metabolomics)은 기능성 유전자를 추적 조사하여 복합적인 분자상호작용의 이해에 기여함으로서 농약개발이나 식물병리 및 유해성여부의 판단에도 널리 활용되고 있지만 몇 가지 기술적인 문제점과 향후 방향을 제시한 자료이다.

○ 생물학, 분석화학, 천연물화학, 계량화학이 함축된 metabolomics는 조직배양, 샘플링, 추출, 전 처리, 데이터 분석과 선별 및 전환과 같은 각 step마다 오차 잠재력으로 사실상표준(de facto standard)이 확립되지 못하고 그 활용범위도 확대되지 못하고 있지만 저자가 제시하는 조직배양과 샘플링 및 추출에서의 기본원칙과 내부표준물질의 선택 및 분석 장비의 여건에 따른 유도체화의 필요성은 반드시 준수되어야 할 사항이다.

○ 푸리에변환 적외선분광기(FT-IR), 핵자기공명기(NMR), 전기분무 이온질량분석기(ESI-MS), 푸리에변환 이온사이클로트론 공명질량분석기(FT-ICR- MS), LC-MS, GC-MS 등이 대사지문, 시료스크린 및 분석에 활용되지만 이온원에 공존하는 오염물질은 분석 데이터의 품질에 영향을 미치어 이를 극복할 수 있는 각종 칼럼이 개발되고 있으며 동위원소를 희석하여 비교 정량하는 기법은 조기에 정착시킬 필요성이 있다.

○ 특히 저자가 개발한 데이터검색 프로토콜(data mining protocol)은 기존 분석에서 수행되어온 물질목록을 사전에 작성하지 않고 데이터 전환이나 표준화에 활용할 수 있는 점은 대사체학에 크게 기여할 것으로 사료되었다. 몇 가지 분석 장비를 조합하여 시료의 전반적인 프로파일을 일시에 분석하기는 불가하지만 중복과 누락이 없는(maturely exclusive and collectively exhaustive) MECE 개념의 분석 시스템 설계는 우리가 추구해야 할 과업으로 여겨진다.

저자: Takeshi Bamba and Eiichiro Fukusaki
자료유형: 학술정보