바이오인

 

DNA칩 제작을 위해 사업단에서는 국내 미생물학자로부터 사업단 홈페이지 및 국내 유관 학회, 기관 등을 통하여 유전체 전체의 염기서열 정보가 확보된 미생물 중 추천 받은 후보 균주를 미생물유전체사업단의 중점연구대상미생물선정소위원회에서 심의하여 학술적 연구 가치뿐만 아니라 유전체 기능 연구를 통한 유용물질 확보 및 개발 성과의 산업적 활용 가능성이 높은 미생물 균주인 산업용 B형 대장균(Escherichia coli B REL606)과 패혈증 비브리오균(Vibrio vulnificus CMCP6)을 우선적으로 유전체 칩을 제작할 균주로 선정하여 전체 유전자에 대해 올리고머로 구성된 DNA칩을 제작하여 확보하였다.

 

B형 대장균의 유전체 서열은 미생물유전체사업단에서 공통기반사업으로 추진하는 미생물유전체정보기지(연구책임자 한국생명공학연구원 김지현) 과제에서 프랑스, 미국 연구팀과의 국제 공동 프로젝트를 통해 해독을 완료하였고, 패혈증 비브리오균은 전남대학교 장관계감염세균유전체센터(센터장 최현일) 연구팀에서 (주)제노텍과 공동으로 유전체 전체 서열을 해독하였다.

 

이렇게 확보된 유전체 서열 정보를 바탕으로 유전자 발현 분석용 DNA 마이크로어레이(microarray)를 제작하여 국내외 과학자들에게 무료로 배포하고 유전자 발현 정보를 데이터베이스화하여 연구자 상호 간에 공유함으로써 미생물 유전체 및 전사체 정보 데이터를 활용한 유용 바이오소재 탐색, 신호전달 및 조절 네트워크 규명, 시스템 미생물학적 연구 등을 통한 대사회로 재설계 및 고효율 미생물 세포공장 개발 등의 포스트 게놈 차원의 연구개발과 유용물질의 발굴 및 활용을 획기적으로 촉진하게 될 것이다.

 

이들 유전체칩은 (주)디지탈지노믹스에 주문 생산하여 공급될 예정인데, 대장균의 DNA칩은 두 종류의 박테리아를 대상으로 하여 총 4,819개의 올리고머(70 mer)를 포함하며 이중 4,776개는 두 균주가 공통적으로 가지고 있는 유전자들의 발현 정도를 감지할 수 있다. 패혈증 비브리오균의 DNA칩은 유전체 전체의 유전자들을 대표하는 5,184개의 올리고머(70 mer)가 포함되어 있다. 올리고머들은 코팅된 슬라이드 글라스 (25 mm X 75 mm) 위에 230 μm 간격으로 지름 120 μm 정도로 찍혀 있다. 두 가지 유전체칩 모두 한 슬라이드 위에 같은 올리고머가 두 번씩 찍혀있어 실험 재현성을 한 번의 실험으로 확인할 수 있다.

이번 유전체칩 제작을 전략적으로 기획, 지원한 미생물유전체사업단장 오태광 박사는 “두 종의 미생물에 대한 DNA칩을 국내 과학자들에게 무상으로 공급함으로써 이 세균들의 유전체 기능 분석과 관련 분야 연구개발 및 산업화를 획기적으로 촉진하는 계기가 될 것”이라고 말하였다.

 

한편, 이번 DNA칩 제작 및 분양을 진두지휘한 미생물유전체정보기지 김지현 박사는 “대장균과 패혈증 비브리오균을 연구하는 세계 수준급의 미생물학자가 많은 우리나라에서 오믹스 분석 및 시스템 생물학적 연구도 주도적으로 수행할 수 있는 발판을 마련하였다”고 평하였고, 패혈증 비브리오균의 유전체칩 제작을 위한 유전체 서열 정보를 제공한 전남의대 장관계세균유전체사업단의 최현일 교수도 “보건복지부 지원으로 PCR을 이용한 패혈증 비브리오균 유전자칩도 제작하였으며 확보된 다양한 종류의 DNA칩은 국제적으로도 패혈증 비브리오균 연구 종주국으로서의 위상을 확고히 하는 토대가 될 것”이라고 하였다.

 

미생물사업단에서는 각 연구자에게 분양된 DNA칩이 효과적으로 활용될 수 있도록 지난 4월 27일 대전 한국생명공학연구원과 6월 18일 부산 BEXCO에서 2회에 걸쳐 미생물 유전체칩 분석 워크샵을 개최하였으며 오는 9월 15일에도 화순전남대학교병원에서 산업자원부 임상백신연구개발사업단(단장 이준행)과 공동으로 패혈증 비브리오균 유전체칩 분석 워크샵 및 연구 비전에 대한 토론회를 주최한다.