바이오산업 이끄는 산업 대장균 유전체 정보 해독

바이오 산업에 광범위하게 이용되는 산업 대장균의 최신 유전체 정보가 해독됐다.

윤성호(사진) 건국대 시스템생명공학과 교수 연구팀은 산업 대장균 'BL21(DE3)'의 유전체와 전사체를 통합분석해 최신 유전체 정보를 확보하는 데 성공했다고 18일 밝혔다. 유전체는 한 생물체의 유전 정보 전체를, 전사체는 한 세포 내에서 발현되는 RNA 전체를 말한다.

산업 대장균은 효소나 항체 등 재조합 단백질과 함께 바이오화학 제품과 바이오연료를 생산하는 ‘미니 생체공장’으로 불린다. 대장균을 포함한 산업 미생물은 석유화학을 대체하는 친환경 바이오 제품 생산에 기여할 수 있다.

지금까지 산업 대장균의 유전자 기능 및 발현 정보가 부족해 유전체 조작을 통한 생산공정 개발에 어려움이 있었다.

연구팀은 산업 대장균 ‘BL21(DE3)’의 유전체와 전사체를 통합분석해 기존 유전자 정보를 업데이트하고 신규 유전자 37개와 비번역(non-coding) RNA 66개를 새로 발견했다. 비번역 RNA란 유전정보에 따라 필요한 단백질을 합성할 때 작용하는 일반 RNA와는 달리 단백질 합성에 관여하지 않고 여러 유전자 발현을 조절하는 RNA를 의미한다.

산업 대장균인 ‘BL21(DE3)’는 다양한 의약품용 단백질과 제품 생산에 널리 사용되고 있다. 이번 연구에서 이 대장균의 유전체 및 전사체 통합정보가 확보돼 맞춤형 유전체 설계를 통한 최적의 발효 및 생산 전략을 수립할 수 있게 됐다.

윤성호 교수는 “이번 연구성과는 바이오산업에 유용한 산업 대장균의 생체 정보를 확보한 것”이라며 “유전체 조작을 통한 다양한 바이오제품 생산균주 개발에 필수적인 정보와 기술을 제공할 것으로 기대된다”고 말했다.