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미생물이야기 미생물은 현재 생명공학 산업의 주요 소재로 널리 활용
2013-08-19 09:31:43
이엠생명과학연구원

국내외 연구 동향

 

(1) 국외 연구 동향

 

특수환경 및 극한환경 미생물에 대한 학문적, 산업적 중요성이 증가함에 따라 이러한 미생물을 체계적으로 탐색, 확보하여 활용하려는 연구가 선진국을 중심으로 활발히 이루어지고 있으며 다양한 연구 프로젝트 및 프로그램이 진행되고 있다. 대표적으로 미국에서는 “Life in Extreme Environments, Exobiology and Astrobiology” 프로그램이 National Science Foundation과 NASA주도로 이루어지고 있으며 2003년 NASA Planetary Biology internship 프로그램과 같은 인력양성 프로그램을 2003년에 계획하고 있다. 미국의 벤처기업인 Diversa 사는 특이한 자연환경이 존재하는 여러 국가 및 개별 연구자와 전략적 제휴를 통해 특수환경 및 난배양성 미생물을 탐색하는데 막대한 연구비를 투자하고 있다. 유럽의 경우에는 1993-1996년에 걸쳐 EU Biotech Program을 통해 유럽 전체의 39개 산학 기관이 연합하여 cell factory로서 극한 미생물(3개의 extremophiles 그룹을 대상으로 함, thermophiles & psychrophiles, alkaliphiles & acidophiles, halophiles)을 탐색하는 프로젝트를 수행하였다. 일본의 경우 해양과학기술센터(JAMSTEC)는 1990년부터 DEEPSTAR(Deep-Sea Environment Exploration Program Subsurface Terrain Animalcule Retrieval) 프로그램을 통해 10여년 이상동안 수백억원의 예산을 투입하여 심해의 극한 미생물을 탐색, 활용하는 연구를 수행해오고 있으며 또한 최근 NITE BRC(Biological Resource Center) 주도로 기존 미생물 이외에 난배양성 및 극한 미생물, 메타게놈의 수집을 위한 거대 프로젝트를 추진하고 있다. 선진 각국은 또한 극한환경 및 특수환경 미생물의 학문적, 산업적 중요성의 인식과 함께 20여 종 이상 미생물의 유전체(Genome) 염기서열 해독을 완료하였거나 수행하는 중에 있다. 따라서 이러한 유전체 정보는 이러한 미생물의 유용 정보 및 새로운 산업적 활용 등을 위한 중요한 정보를 제공해 줄 수 있을 것으로 예상된다. 표 1에서는 유전체 염기서열이 결정된 주요 특수환경 미생물 및 관련 정보를 보여주고 있다.

 

 

표 1. 유전체 염기서열이 결정된 주요 특수환경 미생물 및 이들의 특징.

Classification

Biomolecule

Genome size (Mb)

Property

Funding

country

Hyper-thermophile

Aeropyrum pernix K1

1.6

고세균, 최적성장온도 95 °C

일본

Aquifex aeolicus VF5

1.5

세균, 최적성장온도 95 °C

미국

Archaeoglobus fulgidus DSM4304

2.1

고세균, 최적성장온도 83 °C

미국

Methanococcus jannaschii DSM2661

1.6

고세균, 최적성장온도 85 °C

미국

Methanopyrus kandleri AV19

1.6

고세균, 최적성장온도 98°C

미국

Pyrobaculum aerophilum IM2

2.2

고세균, 최대성장온도 104°C

미국

Pyrococcus abyssi GE5

1.7

고세균, 최적성장 103°C, 200 기압

미국

Pyrococcus furiosus DSM 3638

1.9

고세균, 최적성장온도 97-100 °C

미국

Pyrococcus horikoshii shinkaj OT3

1.7

고세균, 최적성장온도 98 °C

일본

Thermotoga maritima MSB8

1.8

세균, 최적성장온도 80 °C

미국

thermophile

Methanobacterium thermoautotrophicum delta H

1.7

고세균, 최적성장온도 65 °C

미국

Thermoanaerobacter tengcongensis MB4

2.6

세균, 최적성장온도 75 °C

중국

Thermoplasma volcanium GSS1

1.5

고세균, 최적성장온도 60 °C 

일본

thermo-acidophile

Thermoplasma acidophilum DSM 1728

1.5

고세균, 59 °C(최적 55-60°C) , pH 2 에서 성장

독일

psychrophile

Methanogenium frigidum

진행중

고세균, -10 °C에서 성장

 

halophile

Halobacterium sp. NRC-1

2.0

고세균, 25% 이상의 염농도에서 성장

미국




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