[서울파이낸스 여용준 기자] 화학공장을 대신해 탄소 배출이 없는 미생물 공장을 적은 비용으로 빠르게 구축할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.
카이스트(KAIST)는 이상엽 특훈교수 연구팀이 이 같은 기술을 담은 '아이브릿지'(iBridge)라는 시뮬레이션 프로그램을 개발했다고 9일 밝혔다.
'아이브릿지'는 생산하고자 하는 화합물에 맞춤형 미생물 공장을 구축할 수 있도록 과발현, 억제 유전자들을 예측해 미생물 공장을 적은 비용으로 빠르고 효율적으로 구축하는 방법이다.
이 교수가 창시한 시스템 대사공학은 유전공학, 합성생물학, 시스템생물학, 발효공학 등을 접목해 개량한 미생물을 이용해 유용한 화합물들을 생산하는 분야다. 미생물을 목표로 하는 유용한 화합물을 생산하도록 개량하기 위해선 미생물의 유전자 삭제, 발현억제, 과발현 등이 필수이지만, 이를 일일이 실험적으로 확인하지 않고서는 여전히 전문가들조차 판별하기 어려워 많은 시간과 자원이 소모된다.
연구팀은 새로 개발한 '아이브릿지' 시뮬레이션을 통해 화장품 보습제와 나일론, 항균성 식품첨가제 등 3가지의 유용한 화합물을 세계 최고 수준으로 생산하는 대장균 미생물 세포공장을 구축하는 데 성공했다. 또 산업적으로 유용한 화합물 298종의 미생물 공장을 구축하기 위한 과발현과 억제 유전자들을 예측해 제시했다.
이번 논문의 공동 제1 저자인 이영준 카이스트 박사는 "이번에 개발된 시뮬레이션을 이용하니 여러 가지 미생물 공장들이 기존방법보다 월등히 빠른 속도로 구축됐다"며 "더 다양한 유용한 화합물들을 생산하는 미생물 세포 공장들이 이 기술을 활용해 빠르게 구축될 수 있을 것"이라고 말했다.
이 교수는 "시스템 대사공학은 현재 우리가 해결해야 할 기후변화문제에 접근하는 매우 중요한 기술"이라며 "이 시뮬레이션은 기존 화학 공장을 친환경 미생물 공장으로 대체하는 시기를 앞당기는 데 크게 기여할 수 있을 것"이라고 말했다.
김원준 생물공정연구센터 박사, 이영준 박사, 김현욱 생명화학공학과 교수와 이 교수가 참여한 이번 논문은 '셀'지가 발행하는 '셀 시스템즈'에 동료심사를 거쳐 11월 6일 온라인판에 게재됐다.
