두 종류의 대장균 유전체 염기서열 완전 해독 성공

한국생명공학연구원, “단백질 세포공장 이용 바이오 합성 및 진화실험 기반 마련”

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[아시아경제 최장준 기자] 한국생명공학연구원이 대장균 두 종류에 대한 유전체 염기서열을 완전히 해독하는 데 성공했다.

한국생명공학연구원은 14일 김지현 박사팀이 전통적인 생거(Sanger)방식과 차세대로 분류되는 님블젠(NimbleGen)·파이로시퀀싱(pyrosequencing)방식을 써 대장균 BL21(DE3)와 REL606의 유전체 염기서열을 얻었다고 밝혔다.

BL21(DE3)은 여러 산업 및 의약용 유용단백질 효소를 수없이 생산하기 위한 세포공장 등 합성생물학 관련 기술에 널리 쓰이는 균주.

REL606은 장기간의 진화실험을 통한 환경 적응과 유전자 변이를 비교하는 연구 모델로 씌어 왔다.

김 박사팀은 두 종류의 유전체 서열을 얻는 데 전통적인 방식과 차세대 방법을 모두 써 원형의 단일 염색체로 이뤄진 것을 확인했다.

또 크기가 각 455만7508 염기쌍과 462만9812 염기쌍(유전자 숫자는 각 4157개와 4205개)인 BL21(DE3)와 REL606의 유전체 지도를 확보했다.

김 박사팀은 두 종의 대장균 유전체 서열을 바탕으로 대장균 B와 또다른 대장균 K-12를 비교 연구한 결과 유전체 크기와 유전자 배열이 비슷하고, 염기서열도 전체 92%에 이르는 영역에 대해 99% 이상 같은 것을 발견했다.

그러나 B와 K-12 사이엔 삽입서열 또는 프로파지(prophage)와 같은 이동성 유전인자의 종류나 분포 및 조성에서 큰 차이를 보였다.

김지현 박사는 “이번 연구를 통해 대장균 두 종의 유전체 지도를 확보함으로써 앞으로 비교 유전체, 진화연구뿐만 아니라 전사체, 단백체, 형질체 등 여러 가지 오믹스연구를 진행할 수 있게 됐다”며 “또 오믹스연구에 따른 단백질 생산 세포공장 균주의 고효율화 등 합성생물학 융합분야에서의 학술적, 산업적 응용을 위한 기반도 마련했다”고 말했다.

최장준 기자 thispro@asiae.co.kr