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21세기는 미생물을 이용한 생물공학 시대

전문가 제언: ○ 2003년 4월, 미국 등의 6개국이 30억 달러를 투자해 인간 유전자 배열의 99.99% 이상을 해독한 인간 게놈 지도(HGP: Human Genome Project)를 작성하는 데 성공하였다. 그 결과, 인간의 유전자는 3만 개 미만의 디지털 정보임이 밝혀졌다. 염기 서열에 따라 체형과 체질이 바뀌며, 유전병은 염기 서열의 이상으로 생긴다는 사실도 밝혀졌다.

○ HGP의 작성으로 생명에 대한 깊은 이해, 유전병 치유, 맞춤의약품의 개발 등이 기대되지만, 유전자원의 특허화, 자연계의 균형파괴, 인종우생학의 재등장 등이 새 문제로 부각되고 있다. 이를 해결하기 위한 포스트게놈프로젝트는 단백질의 구조와 기능 해석으로 질병을 예방·치유하려는 프로테오믹스, 개인형질의 차이를 규명하려는 반쪽 게놈지도(hapmap)의 작성, 인간과 동물의 게놈 대상의 비교게노믹스, BT정보를 IT와 결합한 bioinformatics 등을 다룬다.

○ 최근에는 배양이 어려운 99% 이상의 자연계 미생물군의 게놈을 총체적으로 분석하는 군유전체(metagenome)의 연구가 활발하다. 자연계에 공존하는 미생물 군이 상호작용하며 공존하므로, 한 환경단위의 모든 미생물 종의 게놈을 총체적으로 분석해 해석하려는 시도이다. 국내에서는 대상(주) 등이 Coryne형 세균의 미생물 게놈을 분석한 바 있으나, 아직 미생물 균총에 대한 분석은 미미한 것으로 알려져 있다.

○ 이러한 시도에는 종전의 Sanger법으로 접근이 어렵다. 비효율적이고 많은 시간이 소요되며 분석 비용이 비싸기 때문이다. 이를 해결하기 위해 등장한 것이 스위스의 Roche, 미국의 Applied Biosystems 등이 개발한 차세대형 DNA sequencer이다.

○ 우리나라는 차세대형 분석기의 제작 연구에 앞서, 구미의 연구기관과 협력해 그들의 기기와 기술을 활용하는 것이 바람직하다. 아울러 자연계 미생물의 메타게놈을 분석해 환경문제에 기여함은 물론 유용물질의 창출에 적극 활용하는 연구를 국가적 차원에서 추진해야 할 것이다.

저자: Nakagawa Satoshi
자료유형: 학술정보