< 전시-P-86 > 대사공학적 방법을 이용한 남세균에서의 바이오슈가 생산 전략
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2018
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Korean
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110-110(1쪽)
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현대 사회는 인구 증가와 인간 활동에 의한 대기 및 기후 변화로 대체 에너지 개발과 식량 생산의 증대를 필요로 하고 있다. 이를 위헤 광합성 생물을 이용하여 햇빛과 최소한의 무기물을 이용해 이산화탄소로 부터 탄화수소를 생산하는 것이 이상적인 해결 방안으로 제시되고 있다. 남세균(cyanobacteria)은 광독립영양생장을 하는 원핵생물로서, 미세조류나 육상식물과 거의 동일한 광합성 체계를 가지고 산소발생 광합성을 수행하여, 세포 내 공생을 통한 엽록체의 진화적 조상으로 여겨지기도 한다. 이 원시적인 광합성 생물은 동종형질전환(homologous recombination)을 통해 유전자 조작이 간편하게 이루어지며, 세 개의 strain, Synechococcus PCC 7002, PCC 7942, and Synechocystis PCC 6803에서 유전자 조작의 성공적인 예가 다수 발표되어 있다. 그러나, 바이오연료의 개발을 위해 이 기술들이 많이 적용되었음에도, 아직 생산 비용에 대한 낮은 수율로 실용화까지 거리가 멀다. 남세균 대사과정의 유연성에도 불구하고 목적하는 탄화수소를 얻는 데에 가장 큰 장애물은 이들 대사산물의 불균형에 의한 수율의 저하이다. 따라서, 자연적인 남세균에서 광합성 대사산물의 가장 큰 비중을 차지하는 당류의 대사를 조절하여 바이오슈가를 얻는 것은 남세균을 대사공학적으로 이용하여 특정 대사산물을 얻는 가장 합리적인 전략일것이다. 이 연구에서는 유전공학적인 방법을 이용하여 남세균의 광합성 효율을 증진시키고, 최종 산물로 바이오슈가의 수율을 높일 수 있는 방법을 모색하였다. 특히 남세균으로부터 목질계 바이오슈가를 생산하도록 함으로써, 화공학적 전처리 과정이 필요한 목재 가공 부산물의 바이오슈가 원료의 문제점을 해결하고, 이종생물 플랫폼과의 호환이 가능한 목질계 바이오슈가 생산 전략을 구상하였다.
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