‘시스템 대사공학’ 새 기술체계 제시

이상엽 KAIST 특훈교수팀

세계적으로 신생 에너지원에 대한 연구가 한창인 가운데 이상엽 한국과학기술원(KAIST) 특훈교수팀이 미생물을 활용해 석유제품을 대신할 수 있는 새로운 기술체계를 제시했다.

이상엽 KAIST 특훈교수

이 교수팀은 26일 “바이오매스(biomass·생물학적 물질)에서 화학물질 및 제품을 효과적으로 생산할 수 있는 ‘바이오 리파이너리’에 대한 기법과 전망을 세계적 학술지 ‘생명공학동향’ 8월호 표지논문으로 소개했다.”고 밝혔다.

현재 세계 과학계는 바이오매스를 차세대 에너지원으로 보고 연구하고 있는 상황이다. 실제로 많은 연구진은 해조류나 비식용 생물자원 등 바이오매스 원료를 활용해 기존 석유화학산업에서 원유 등 원료물질을 정제해 나프타·아스팔트 등 생활에 필요한 갖가지 제품을 생산하는 것과 비슷한 효과를 거두고 있다. 이 같은 기술의 통칭이 바이오 리파이너리(생물을 활용한 정제)다. 이 교수팀은 바이오 리파이너리의 상용화에서 가장 핵심적인 부분이 대사공학의 한 방식인 ‘대사 시스템 교체’라고 밝혔다. 유전자를 조작한 미생물이 에너지를 스스로 증식하거나 소비하는 데 쓰지 않고 연구진이 원하는 물질을 생산하는 데 쓸 수 있도록 대사구조를 바꾸는 게 대사공학이다.

시스템 대사공학은 세포 속의 모든 유전자·단백질 등의 종합정보와 가상세포 시뮬레이션 결과 등을 바탕으로 세포의 상태를 다각적으로 규명, 이를 활용해 맞춤형 대사 조절을 시도하는 것이다.

미생물을 게놈 수준에서 관찰 및 조작하기 때문에 미생물로부터 원하는 기능을 유도하는 데 필요한 시간과 노력도 획기적으로 줄일 수 있다는 것이 이 교수팀의 설명이다.

박건형기자