게놈유전체 바이오공학을 통한 식물 합성생물학(Plant synthetic biology)의 이용 가능성

전문가 제언

○ 합성생물학은 최근의 생명공학 분야에서 많은 주목을 받는 바이오공학 기술의 한 분야로서 자리를 잡아가고 있다. 현재까지 밝혀진 유전자의 발현시스템 자료를 바탕으로 하여 수요자의 요구에 맞게 재설계된 발현시스템을 새로이 창출하는 생물학적 시스템공학이다. 최근에 들어 다양한 분야에서 합성생물학의 바이오공학 기술이 적용되고 있다. 특히, 식물의 경우 산업적으로 중요하거나 의약품으로 부가 가치가 높은 물질의 대량 생산을 위한 새로운 식물의 제조를 위해 이 기술이 적용되고 있을 뿐 아니라, 농작물의 재배환경 변화나 혹은 병원균의 침입에 반응하는 기작과 관련된 반응시스템에도 합성생물학의 바이오공학 기술이 적용되고 있다. 이 기술의 산업적 및 농업적 미래 가치는 상당히 높을 것으로 기대된다.

 

○ 식물 게놈유전체의 바이오공학 기술을 적용하기 위한 도구로서 특정 염기배열절단효소들의 이용 가능성이 높아지고 있다. 농작물의 육종목표에 불리한 형질을 제거하거나 혹은 유리한 형질을 새로이 삽입하여 새로운 농작물을 제조하기 위해서 현재까지 다양한 바이오공학 기술들이 소개되어 있지만 염기배열절단효소들을 이용하는 기술은 최근에 들어 활발히 보고되고 있다. 한 예로 C4 광합성의 암반응 시스템에 관련된 필수 유전자들을 C3 광합성 식물에 전이시켜서 광합성의 효율성이 증진된 식물을 제조하는 시도이다. 또 다른 예로서 공기 중의 질소를 고정하는 기능을 가지는 식물을 제조하고 자 하는 시도이다. 그 외에 특정 물질의 집중적인 축적을 촉진시키기 위해 대상 물질의 합성반응에 관련된 반응회로의 특정 유전자의 기능을 억제시키는 기술에도 게놈유전체 바이오공학 기술의 적용이 가능하다. 이러한 연구와 더불어서 현재까지 진행된 식물 합성생물학 바이오공학 기술의 활용에 대한 최근의 연구동향이 이 리뷰논문에 소개되어 있다.

 

○ 국내 식물 게놈유전체 연구는 몇몇 대학과 국립연구소 등에서 수행되고 있지만 이 논문에서 제시된 합성생물학의 바이오공학 기술과 관련된 산업적 활용이나 농업적 응용에 관한 연구는 크게 부각되지 못하고 있는 것으로 파악된다. 그러나 머지않아 이와 관련된 학술적 결과물들이 나오게 될 것으로 사료된다.

저자

N. J. Baltes, D. F. Voytas

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

바이오

연도

2015

권(호)

33(2)

잡지명

Trends in Biotechnology

과학기술
표준분류

바이오

페이지

120~131

분석자

정*한

분석물

• 게놈유전체 바이오공학을 통한 식물 합성생물학(Plant synthetic biology)의 이용 가능성.pdf [330,499 byte]

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