아주경제 신희강 기자 =지능형바이오 시스템 설계 및 합성 연구단의 연구진이 세계 최초로 방선균에 존재하는 항생제 생산과 관련된 유전자의 발현 및 조절 기작을 규명했다.

미래창조과학부는 조병관 한국과학기술원 교수 공동연구팀이 미래부 글로벌프런티어사업의 지원을 통해 이 같은 연구를 수행했다고 11일 밝혔다.

이번 연구결과는 생명공학분야 최고 권위의 학술지인 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 온라인판 2일자에 게재됐다.

방선균은 전 세계 항생제의 약 70% 이상을 생산하는 미생물로 알려져 있다. 하지만 유전자 발현 및 조절과 관련된 정보가 규명되지 않아 항생제 생산성을 높이는데 걸림돌이었다.

이에 조병관 교수팀은 유전자 발현 시작지점 염기서열분석 및 리보솜 결합 알엔에이(RNA) 염기서열분석 데이터 등을 통합 분석했다. 결과적으로 세계 최초로 방선균의 유전자 조절기작을 규명하고, 다양한 항생제의 대량생산을 위한 방선균 유전체 조작 시 활용 가능한 대용량의 정보를 확보했다.

특히 항생제 생산과 관련된 유전자가 엠알엔에이(mRNA)로부터 단백질이 합성되는 단계에서 번역 버퍼링현상에 의해 조절받는 것을 확인했다. 항생제 대량생산을 위한 단백질 합성속도의 조절기작을 규명한 것이다.

조병관 교수는 "이번 연구는 방선균을 이용한 항생제 생산을 이해하기 위한 시스템적 분석의 지평을 열었다"며 "다양한 미생물에 적용 가능한 분석 전략을 제공해 향후 산업적 이용을 위한 합성생물학 기반 미생물 세포공장 구축에 기여할 것으로 기대된다"고 말했다.