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Cyanobacteria의 호환성용질 바이오합성

전문가 제언: ○ 삼투압 보호물질(osmoprotectant)로도 알려진 호환성 용질(compatible solute)은 높은 용해성의 작은 기능그룹이지만 세포대사에서는 상당량의 분자와 비교할 만한 수준의 역할을 하고 특히 온천과 저온 및 염류농도가 다양한 서식지 환경에서의 저항성과 밀접한 관계가 있어 유전공학이나 미생물 및 환경 등 관련학계에 주목을 받고 있다.

○ 호환용질 축적은 생물이 부정적인 환경에 순화하는 동안 관찰되는데 특히 염류나 환경스트레스에서 자주 발생한다. 남색박테리아(cyanobac- teria)는 sucrose, trehalose, glucosylglycerol, glycine betaine를 주로 호환용질로 사용하여 이 분야 연구에 주요 모델생물로 사용되고 있다.

○ 미생물에서는 주요 호환용질과 최종 염류저항한계 간 밀접한 상관이 확인되고 있으며 더욱이 수많은 균주가 축적하는 호환성 용질화합물에는 2차나 3차 용질로 glucosylglycerate 혹은 proline이 혼합된 경우도 있어 유전공학에서는 이들 유전자를 이용한 극한 환경에서의 신품종 작물을 개발하려는 노력이 집중되고 있다.

○ 현재 농약업계에서 개발하고 있는 제초제나 살충제 저항성의 유전자변형 작물도 미생물 유전자 도입에 의한 것으로 본 기술을 보다 광범위한 차원의 과학계에서 본다면 유용 생리활성 물질생산이나 의약품 생산 및 생태계 보전 등 다양한 용도에 도입할 수 있기를 기대한다.

○ 현재 국내에서도 호환(화합)성 용질에 많은 과심을 보이고 있지만 뚜렷한 연구결과를 도출한 사례는 아직 없고 외국의 연구결과를 바탕으로 교육용 교재나 한발과 같은 극한환경에서의 저항사례를 제시하고 있지만 아직은 미흡한 실정이다.

저자: S. Klahn, M. Hagemann
자료유형: 학술정보