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기술동향

마이크로바이옴 기술동향 및 축산분야 적용 방향

  • 등록일2021-12-10
  • 조회수335
  • 분류기술동향 > 그린바이오 > 농업기술


[i ISSUE Report]

마이크로바이옴 기술동향 및 축산분야 적용 방향


◈목차


1. 마이크로바이옴의 정의
2. 마이크로바이옴 기술개발 배경 및 필요성
3. 마이크로바이옴 산업, 정책, 연구개발 동향 등
4. 시사점



◈본문


1. 마이크로바이옴의  정의
마이크로바이옴(Microbiome)은 미생물 군집(마이크로바이오타:microbiota)과 유전체(게놈:genome)의 합성어로 주어진 환경에 서식하거나 다른 생물과 공존하는 모든 미생물의 총체적인 유전정보 또는 ‘미생물군 자체’를 의미
*  마이크로바이오타(microbiota)는 마이크로바이옴에 비해 미생물 균주 그 자체에 중점을 둔 용어로 인간의 몸에 서식하며 공생 관계의 미생물
• 마이크로바이옴은 기존의 개별 미생물 분석 연구에서 벗어나 기주 생물(인체, 동·식물 등)과 미생물 간의 상호작용을 유전체학 기반 연구 및 기술을 의미
• 제2의 장기로 인식되는 장내 마이크로바이옴은 인간에게 미치는 영향과 미생물 군집의 복잡성 측면에서 인체 마이크로바이옴의 핵심
- ‘건강한 마이크로바이옴 = 건강한 신체’라는 인식의 급격한 확산으로 인해 식품선택의 기준변화 및 식품 시장의 새로운 소비 경향 발생
•  또한, 마이크로바이옴은 인체뿐만 아니라 다양한 미생물 서식환경(농업, 기후변화, 식량안보 등)에서 존재하여 산업적으로 다양한 활용이 가능할 것으로 예상
-  다양한 화학적 프로세스(탄소, 질소, 인, 황 등의 순환)에서 마이크로바이옴의 작용 기작 및 상호작용을 활용하여 미생물 다양성의 자원화 가능
*  마이크로바이옴의 불균형은 멕시코 걸프만 “데드존”과 같은 생태계 파괴, 농업 생산성 감소, 기후변화 등과 밀접한 관련이 있음
*  일본 교토대 연구진 페트병 분해 미생물 발견(Yoshida S et al, Science, 2016)
 
마이크로바이옴의 부상 배경
• 마이크로바이옴이 활발히 연구되는 중요한 배경에는 기술적인 발전이 있음
-  최근 차세대염기서열분석(Next-generation sequencing; NGS)기법의 발전으로 전체 미생물 군집의 역할에 관한 효율적인 연구가 가능해짐
*  과거에는 30억 쌍 인간 유전자를 분석하는 데 15년 동안 30억 달러가 들었으나, 차세대 염기 서열 분석기술(Next Generation Sequencing: NGS)이 꾸준히 발달하여 하루 동안 1,000달러(약 117억 원)로 분석이 가능해졌으며, 이제 100달러로 분석 가능한 시대가 열리고 있음
-  이러한 유전체 분석기술의 비약적인 발전으로 인간 게놈보다 수백 배 이상의 유전자를 가진 마이크로바이옴 분석의 초고속 진행이 가능해졌으며, 여기에 오믹스 기술이 결합하면서 마이크로바이옴 각각의 특성과 생태계 내 작동기전 분석까지 가능해짐

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*  출처: 삼정KPMG 경제연구원
<그림1. 마이크로바이옴 유전자 분석 기술의 발달(1990~2017)>

...................(계속)

 

 

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