유전공학으로 수량감소 없이 리그닌 제거가 가능할까?

전문가 제언

○ 2차세포벽중합체 리그닌은 비이오매스로부터 발효가 가능한 당의 추출을 방해하며 저비용 생물연료개발에 주요 장애의 하나가 되어왔다.그러나 리그닌생합성을 유전공학적으로 개량하려는 시도는 번번히 왜성이나 알 수 없는 발달이상을 초래하여 발효용 당의 증가라는 이점을 제한해 왔다.

○ 지금까지 적용되어온 유전적 전략은 전체 리그닌축소,상대적으로 풍부한 다른 리그닌 subunits의 변경, monolignol.생합성 중간물질의 중합체로의 혼합유도 그리고 공유적(covalently)으로 변경된 새로운 monolignol을 중합체로 도입하는 것이다.

○ Monolignol생합성에 필요한 유전자와 효소는 아기장대,알팔파,포플라 그리고 벼등 많은 모델식물에서 모두 동정되었다.경로상에서 눈에 띄는 특징은 생물연료생산에 이용될 것 같은 개화식물 가운데 보존되어있는 것으로 나타났으며 대부분의 경우에 monolignol생합성효소는 단일유전자들에 의해 코딩되며 유전공학의 목표가 되고있는 매력적인 유전자이다.

○ 왜성이 단순히 리그닌소실의 결과라는 모델을 뒷받침하기 힘든 다른 실험적 관찰들에 의하면 phenylpropanoid경로중 다른 단계에서 차단된 많은 돌연변이들이 형태학적으로 서로 닮지 않았다는 것이다. 만일 왜성이 단지 리그닌 결핍에 의해서 일어났다면 돌연변이체들이 리그닌 결핍정도에 따라 약간 또는 심하게 왜성을 보이는 범위의 표현형을 나타내야 하지만 서로 형태적으로 닮은 것으로 나타났다.대조적으로 다른 돌연변이체들은 잎의 형태와 색깔,엽병길이,묘목의 형태 임성 그리고 정아우세(apical dominance)에서 현저히 다른 형태적 특성을 보였다.

○ Monolignol생합성 돌연변이체의 왜성에 역할을 하는 것으로 알려지고있는 또하나의 홀몬은 살리실산(SA)이다.살리실산은 병원균방어에 주로 관여하는 것으로 알려져 있지만 식물의 생육과 발달에도 영향을 미치는 것으로 보인다.

저자

Nicholas D. Bonawitz

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

바이오

연도

2013

권(호)

24

잡지명

Current Opinion in Biotechnology

과학기술
표준분류

바이오

페이지

336~343

분석자

김*일

분석물

• 유전공학으로 수량감소 없이 리그닌 제거가 가능할까.pdf [318,608 byte]

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