| 초록 |
□ 연구의 목적 및 내용 본 연구과제의 목표는 1) 해양 생물의 우수 특성인 세포외벽의 형성 경로를 비교 분석하여 생광물화 경로를 규명하고 2) 이에 관여하는 생광물화 대사물질 확보 및 관련 유용 유전자를 발굴하고 3) 이를 바탕으로 유전공학적 대사설계를 통한 생광물화 우수 해양생물종을 최종 개발하고자 함 □ 연구개발성과 - 본 연구기간 동안 SCI논문 23편 발표, 특허 출원 7건(해외 2건 포함), 특허 등록 3건의 성과 달성함. 또한 이학박사 3명 등 신규 학위배출인력 성과와 학술발표 총 15건 등의 성과가 있었음. - 생광물화 경로 규명을 위해, 생규화종(Fragilariopsis cylindrus), 생석회화종(Emiliania huxleyi), 우리나라 근해 생규화종(Thalassiosira ecentrica)를 대상으로 생광물화 경로 관련 유전자 발현 패턴 분석 결과 생광물화 형성 경로 유전자 특성을 규명하고 신규 유전자들을 발굴함. - 극지 해양종에서 생광물화 관련 유전자들에 대하여 silicate와 광 특이적 반응성 여부 분석을 수행하고 관련 특정 유전자를 발굴 및 조절 양상을 확인 - 생광물화 과정 관련 대사산물 2종을 순수 분리하고 이들의 성분 분석과 형태를 확인하고 본 연구단내 공동 연구를 위한 나노구조체 및 단백질을 제공함 - 해양 극지 및 온대 미세조류 유래 생규화 및 생석회화 형성 과정과 관련한 생광물화 경로를 종합적 분석으로 규명, 도식화하고 이를 해외논문에 발표함 - 생광물화 경로 규명의 경험으로 우리나라 근해 서식종을 추가적으로 생광물화 관련 유전자 특성을 확인하고 그 활용 가능성을 제시함 - 생규화 관련 형질전환체 제작을 위해 관련 유전자의 발현 조절 형질전환체 제조하고, CRISPR/Cas9 시스템을 적요한 신규 in vivo 돌연변이체를 제작하였음. 이들의 특성을 규명하여 해외 특허 출원 및 국내 특허등록 완료함. - 생광물화 미세조류로부터 더 많은 생광물화 소재 생산이 가능하고 그 외에도 부가적으로 유용물질을 생산할 수 있게 함으로서 소재 생산 효율 극대화 및 산업화 가능성을 제시함 □ 연구개발성과의 활용계획(기대효과) - 해양생물의 독특하고 우수한 생광물화 형성 기작 관련 주요 기능 유전자/펩타이드 그리고 대사 물질 등의 파악 및 진행 경로 이해수립은 새로운 지적 생물자원을 확보할 뿐만 아니라 신규 또는 우수한 기능의 산업용 소재 개발 및 응용 원천기술 제공 - 해양생물 유래 바이오 소재 생산 관련 유용 유전자의 대량 발현 시스템 구축 및 효소 특성 분석/활성연구 등은 계량화 및 응용 연구를 통해 효과적 신소재 생산성 연구 가능 - 해양생물 유래 다양한 기능의 신소재 개발은 신규 시장 창출하며 기존 육상 유래 소재의 많은 부분 대체할 가능성이 높아 연간 수조원에 이르는 국내/외 시장을 형성하여 경제적 효과를 일으킬 것으로 예상됨 (출처 : 요약문 4p) |
