합성 조절 RNA 이용한 세포공장 기술 개발

[산업일보]
교육과학기술부(장관 이주호)는 한국과학기술원(KAIST) 이상엽 특훈교수팀이 합성 조절 RNA 기술을 활용해 세포공장을 효율적이고 대규모로 구현하게 하는 새로운 기술을 개발했다고 밝혔다.

한국과학기술원 생명화학공학과 이상엽 교수팀의 이번 연구는 교육과학기술부의 글로벌프론티어사업(지능형 바이오 시스템 설계 및 합성 연구단(단장 김선창))의 지원으로 수행됐으며 연구결과는 세계적 학술지인 네이처 바이오테크놀로지 온라인 판에 1월 20일 게재됐다.

화석연료 고갈과 석유화학제품 사용에 의한 환경오염 등 인류가 직면한 문제를 해결하기 위해 친환경적이고 지속가능한 바이오산업이 대두되고 있으며 특히 바이오에너지, 의약품 등을 생산할 수 있는 세포공장 개발기술이 전 세계적으로 주목받고 있다.

우수한 세포공장 개발을 위해서는 원하는 화합물을 생산하는 유전자 선별과 높은 생산 효율의 미생물을 찾는 과정이 병행돼야 하나 기존의 연구방식은 미생물의 유전자를 하나씩 조작해 복잡하고 많은 시간이 소요되는 문제가 있었다.

한국과학기술원(KAIST) 나도균 박사와 유승민 박사가 참여한 이상엽 특훈교수 연구팀은 위와 같은 기술적 한계를 극복하기 위해 합성 조절 RNA를 제작하고 이를 활용하는 새로운 기술을 개발했다.

또한 연구팀은 합성 조절 RNA 기술을 활용해 의약 화합물의 전구체로 사용되는 타이로신(tyrosine)과 다양한 석유화학 제품에 활용되는 카다베린(cadaverine) 생산에 도입해 세계 최고의 수율로 생산(각 21.9g/L, 12.6g/L)하는 세포공장을 개발하는데 성공했다.

이 기술은 기존 방식과 달리 수개월이 소요되던 실험 과정을 수일로 단축시켜 바이오 에너지, 의약품, 친환경 소재 등을 세포공장에서 보다 쉽고 빠르게 생산할 수 있을 것으로 전망된다.

이상엽 교수는 “합성 조절 RNA기술로 다양한 물질을 생산하는 세포공장 개발이 활발해 질 것이며 석유에너지로 대표되는 화학 산업이 바이오 산업으로 변해 가는데 촉매제 역할을 할 것으로 기대된다”고 연구 의의를 밝혔다.