대사공학을 위한 차세대 유전체 모델

전문가 제언

○ 이 논문에서는 대사공학을 위한 균주 최적화를 위해 널리 적용되고 있는 COBRA방법을 세 가지 예를 들어 논하고 있다. 그리고 차세대 COBRA모델과 시스템 대사공학을 위한 새로운 형태의 예측을 가능하게 할 차세대 유전체규모 분석방법의 전망을 기술하고 있다.

 

○ 미생물세포의 대사공정을 변경시킴으로 우리가 원하는 화학물질이나 2차대사산물을 증가시키기 위한 연구 노력이 국내에서도 계속되고 있으며 시스템 생물학연구도 활발히 진행되고 있으나 새로운 형태의 예측을 가능하게 할 차세대 유전체 규모의 모델을 개발하는 연구는 외국과는 달리 아직 활성화되지 않고 있다.

 

○ 제한(constraint)에 기반한 COBRA방법이 대사공학을 위한 도구로서 학계와 산업계 실험실에서 널리 쓰이고 있다. 대상생물의 대사네트워크를 유전체 규모로 컴퓨터를 이용해서 표현하는 방법을 채택하여 COBRA방법이 화학물질생산의 수율 및 수량을 증진시키는 최적의 유전적 변형을 예측하는데 사용될 수 있다.

 

○ 자연 상태에서 얻을 수 없는 대사산물을 생산하는 미생물 균주를 설계하는데 있어서 중요한 첫 번째 단계는 합성 경로를 동정하고 구성하는 것이다. COBRA방법은 경로 예측과 최적화를 위해 적용되는데 경로가 설계된 후에 균주의 최적화가 수량과 균주의 생산성을 증가시키기 위해 수행되어야 한다. 이것이 생산 균주를 최적화하는 과정을 위해 COBRA방법에 의해 만들어진 가장 성공적 형태의 예측이 될 것으로 생각된다.

 

○ COBRA모델의 확장선상에 있는 마지막 분야는 전사조절이다. PROM (Probabilistic Regulation of Metabolism)같은 기술이 대사 작용상의 전사조절(transcriptional regulation)의 충격을 예측할 수 있으며 균주의 대사공학을 위한 조절 변형을 직접 예측할 수 있게 할 것이다. 그러나 PROM의 주요한 제약은 정확한 예측하기 위해서는 대규모의 경험적 데이터 세트가 필요하다는 점이다.

저자

Zachary A King, et al.

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

바이오

연도

2015

권(호)

35()

잡지명

Current Opinion in Biotechnology

과학기술
표준분류

바이오

페이지

23~29

분석자

김*일

분석물

• 대사공학을 위한 차세대 유전체 모델.pdf [429,993 byte]

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