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효소enzyme 태평양 심해저에서 찾아낸 DNA 중합효소!
2013-08-22 14:35:29
이엠생명과학연구원
태평양 심해저에서 찾아낸 DNA 중합효소! 유전자 증폭에 필수인 고정밀 DNA중합효소 개발로 유전자공학과 게놈연구의 신뢰도를 높인다.

 

연구개발의 핵심은 바로 이것! 고정밀 DNA 중합효소를 찾아라! 게놈 연구, 유전자 공학, 분자생물학의 밑바탕이 되는 유전자 증폭반응을 위해서 필수적인 것이 DNA 중합효소다. 전 세계적으로 50개 이상의 DNA 중합효소들이 호열성 고세균을 포함한 다양한 생물체로부터 클론되었다. 재조합단백질의 제조를 위한 유전자 클로닝, 돌연변이 생성을 위해서는 고정밀 DNA 중합효소가 요구되는데, 이러한 특성은 효소가 보유하고 있는 교정능력을 바탕으로 유전자 증폭반응에서 일어나는 오류를 최소한으로 줄임으로써 대상 유전자를 정확하고 빠르게 증폭하는 것이다.

 

해양극한 미생물로부터 고정밀 DNA 중합효소를 개발하다! 우리가 개발한 고정밀 DNA 중합효소는 서태평양의 심해열수구로부터 분리한 극한미생물, 써모코커스 온누리누스 엔에이원(NA1)에서 유래한 효소이다. 이는 한국해양연구원의 온누리호와 연구원들의 탐사기술, 그리고 미생물 배양기술의 합작품이었다. 먼저 우리는 NA1의 유전체 해독을 완성하고, 신규 DNA 중합효소 유전자를 확보하였다. 이 DNA 중합효소의 유전자 증폭능력이 우수하다는 것을 확인하였고, 신규 야생형 DNA 중합효소 유전자를 기반으로 유전자 변이를 유발하여 유전자 증폭능력과 정확성이 뛰어난 변이효소를 개발하는데 성공할 수 있었다. 세계의 수준은 어디까지 있나요?해양의 심해열수구로부터 유전자 증폭성이 뛰어난 DNA 중합효소가 다수 발견되고 있다. 우리가 개발한 DNA 중합효소는 세계적인 고정밀 DNA 중합효소인 Promega사의 Pfu, Novagen사의 KOD, New England Biolabs사의 Vent와 Deep Vent DNA 중합효소와 비교했을 때 유전자 증폭특성이 전혀 뒤떨어지지 않는다. 유전자 증폭의 충실도는 Pfu, Vent DNA 중합효소보다 우수하며, Pfu보다 3-5배 향상되었고, KOD에 비해 더 긴 유전자를 증폭할 수 있어서 다양한 적용이 가능하다. 야생형 DNA 중합효소의 특성이 업그레이드된 TLA DNA 중합효소는 대표적인 고증폭 DNA 중합효소인 Taq과 동등하거나 더 높은 수준의 증폭효율을 나타냈고, KOD와 유사한 유전자 증폭 진행도를 갖고 있는 것으로 확인되었다.

 

파급효과는 어느 정도인가요?

DNA 중합효소의 세계시장은 4,000

 

 




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