일본산업뉴스요약

기름 만드는 조류(藻類), 게놈 편집으로 기름 생산 능력 향상
히로시마대학 등 바이오 연료로 이용 기대

히로시마대학의 야마모토(山本) 교수와 구리타(栗田) 박사연구원 연구팀은 도쿄공업대학, 마쓰다와 공동으로 기름을 만들어내는 조류의 유전자를 변형해 생산 능력을 향상시키는 기술을 개발했다. 원하는 유전자의 변형이 가능한 ‘게놈 편집’ 기술을 이용해 유전자를 절단. 이를 통해 기름을 보다 많이 저장하거나 기름의 성질을 바꾸는 등의 개량이 효율적으로 이루어질 수 있게 된다. 이 기술은 향후 자동차 등에 사용되는 바이오 연료를 효율적으로 만들어내는 해조류의 실현으로 이어질 수 있을 것으로 전망된다.

연구팀은 ‘나노클로롭시스(Nannochloropsis) 속’이라고 하는 미세 조류의 유전자를 변형시켰다. 나노클로롭시스 속은 기름을 저장하는 조류로 바이오 연료 생산에 이용될 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다.

연구팀은 게놈편집에 ‘TALEN’이라고 하는 기술을 이용, 조류가 가진 ‘NoNIT1’이라는 초산을 환원하는 산소를 절단했다. 이 조류를 초산만으로 이루어진 배지에서 성장시킨 결과, 영양소로 질소를 이용하지 못해 색이 하얗게 되었다. 또한 ‘LPAT1’이라는 기름 합성에 관련된 유전자도 절단해 단백질을 만들지 못하도록 했다.

조류의 기름 생산에는 복수의 유전자가 관계된 것이 밝혀졌지만 각각의 유전자의 기능은 아직 밝혀지지 않은 것이 많다. 게놈편집을 통해 각각의 유전자를 절단해 기능할 수 없도록 함으로써 유전자 기능 분석에도 도움이 될 전망이다. 기름을 만드는 유전자에는 기름의 양뿐만이 아닌 종류와 질에 관련된 유전자도 포함되어있는 것으로 보여, 다양한 기름을 생산하는 조류가 개발될 가능성도 있다.

기존에는 ‘상동 재편성’이라고 하는 DNA 수복기구를 이용해 유전자의 변화를 일으켜 기능을 개량해왔다. 하지만 유전자를 변화시키는 효율이 낮아 복수의 유전자를 기능하지 못하도록 하기는 어려웠다. 게놈편집은 원하는 유전자를 효율적으로 변형시킬 수 있어 손쉽게 복수의 유전자를 기능하지 못하도록 할 수 있다. 기름 생산 능력이 높은 조류를 효율적으로 제조할 수 있게 되는 것이다.

연구팀은 현재의 나노클로롭시스보다 약 2배 많은 기름을 생산하는 품종 개발을 목표로 하고 있으며, 다양한 종류의 기름 개발도 검토하고 있다.

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