전 세계적으로 생명체 전체염기서열을 분석한 국가는 미국, 일본, 영국, 프랑스, 독일, 스웨덴 및 브라질 등 7개국으로 한국도 자이모모나스 게놈 연기서열 해독에 따라 8번째 게놈국가의 반열에 오르는 개가를 올렸다.
마그로젠은 미국 셀레라사와 똑같은 랜덤샷건(Random Shotgun)방식과 미 국립보건원이 수행한 포스미드방식을 결합한 분석방법을 통해 약 2.3Mbp 크기의 자이모모나스 전체 염기서열 중 98.9%를 분석, 총 2,068개의 유전자 및 그 위치를 밝혀냈다.
학계에서는 당초 자이모모나스의 유전자가 약 1,700개 정도로 구성돼 있을 것이라고 추정해 왔으나 이번 염기서열 분석으로 기존의 가설을 수정해야 할 상황이다. 전체 유전자 중에서 1,326개(64.1%)는 이미 기능이 알려진 유전자이며, 나머지 742개는 아직까지 기능이 알려지지 않은 새로운 유전자로 추정되고 있다.
마크로젠 연구팀은 기능이 일부 알려져 있거나, 전혀 알려지지 않은 유전자는 앞으로 추가적인 연구를 통해 그 기능을 규명할 경우 유전자특허의 대상이 된다고 밝혔다. 마크로젠은 이번 연구결과를 곧바로 미국 국립보건원이 운영하는 데이타베이스에 공식등록할 예정이며, 연내 100% 해독을 위한 마무리 작업과 자이모모나스 Chip개발 및 특허화 작업을 벌이기로 했다.
알콜 발효균주로서 산업적으로 매우 유용한 자이모모나스는 포도당(glucose), 과당(fructose), 서당(sucrose)을 에너지원으로 살아가는 혐기성 세균. 지금까지 대체에너지산업분야에서 가장 다각적으로 연구가 진행되어 온 강력한 에탄올 발효균주로서 빠른 당대사를 유지하며 포도당 등 에너지원의 2~2.6%는 자체생육을 위해, 나머지 98%는 에탄올과 CO₂생산에 사용한다. 또한 발효조건에 따라 다양한 부산물을 생성시킬 수 있어 혈장 대용제, 면역제 등과 같은 의약품 생산분야 등에 응용될 수 있다.
자이모모나스는 대체에너지산업 등 산업적으로도 매우 유용한 것으로 평가되면서, 선진국은 물론 우리나라에서도 과거 10년 전부터 활발하게 연구가 진행되어 왔다.
자이모모나스 게놈 염기서열 분석 연구는 과학기술부(장관 서정욱)가 지난 1995년부터 서울대 강현삼 교수팀에게 지원해 왔던 게놈분석사업(신기능 생물소재 기술개발사업) 중 하나. 올해 강 교수팀으로부터 그간의 연구실적(포스미드방식에 의한 약 500Kbp해독, 전체 1/5분량)을 인계받은 마크로젠은 2월부터 분석작업에 착수했으며, 6월 중순부터 게놈 연구팀 및 바이오인포매틱스팀을 집중 투입, 염기서열 분석에 심혈을 기울여 왔다.
미국 셀레라사가 인간 지놈 프로젝트(HGP)를 2년도 걸리지 않은 채 수행할 수 있었던 힘은 95년 1.8Mbp크기의 해모필루스 인플루엔자(Haemophilus influenzae) 박테리아 해독을 완수한 기술력과 경험이 기반이 되었으며, 금번 자이모모나스 해독으로 그동안 회의적 시각이 일부 있었던 '한국인 게놈 프로젝트'의 가능성 및 중요성을 크게 높이는 계기가 되었다.
마크로젠은 향후 자이모모나스의 유전자정보를 자체 바이오인포매틱 데이터베이스를 통해 조만간 제공할 계획이며, 특히 확보된 유전자를 이용한 자이모모나스 유전자 칩(Z-Chip)을 연내 완성하여 이를 국내외에 독점적으로 공급할 예정이다.
아울러 자이모모나스 프로젝트 이후 특히 대체에너지 산업 등 산업계에의 관심이 높아질 것으로 예상됨에 따라 관련 학계,산업계인사가 참여하는 별도 산학협동 프로젝트를 추진할 예정이다.
그리고 금번 자이모모나스 프로젝트로부터 체득한 전자동염기서열 능력 및 바이오인포매틱스 경험과 노하우를 바탕으로 한국인 지놈 프로젝트에 보다 박차를 가해나갈 계획이다.
문의:서울의대 서정선 교수 740-8246, 마크로젠 강영환 부장 740-8965
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