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신규 제초활성 물질 발굴을 위한 메타게놈 스크리닝 방법 연구
Establishing Effective Screening Methodology for Novel Herbicide Substances from Metagenome 원문보기

Weed & Turfgrass Science, v.4 no.2, 2015년, pp.118 - 123  

이보영 (한국화학연구원 친환경신물질연구센터) ,  최지은 (한국화학연구원 친환경신물질연구센터) ,  김영숙 (한국화학연구원 친환경신물질연구센터) ,  송재광 (한국화학연구원 친환경신물질연구센터) ,  고영관 (한국화학연구원 친환경신물질연구센터) ,  최정섭 (한국화학연구원 친환경신물질연구센터)

초록
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메타게놈(metagenome)은 연구실에서 배양이 불가능한 미생물을 포함한 자연계에 존재하는 미생물의 유전자를 직접 연구하는 학문분야이다. 지구상 거의 모든 자연, 인공 환경에서 살고 있는 미생물 DNA를 분리 정제하는 것이 가능하며, 재조합 DNA 기술 등을 이용하여 배양 가능한 숙주미생물에 메타지놈을 클로닝함으로서 메타지놈 라이브러리를 제작할 수 있다. 최근 메타게노믹스를 통하여 자연계에 존재하고 있는 대다수의 미생물들이 실험실에서 배양되지 않았던 이유를 구명할 수 있게 되었고, 그들이 가지고 있는 생태학적인 의미와 역할에 대한 이해와 더불어 점차 그 응용 분야와 범위도 확대되고 있다. 이와 같은 메타게놈의 응용 분야 확대의 한 방안으로 본 연구에서는 새로운 제초활성 물질 및 제초활성 물질 생산에 필요한 유전자를 확보하기 위해 메타게놈 라이브러리를 대상으로 오이 떡잎절편 검정, 미세조류 생장저해 검정, 종자발아 저해 검정의 HTS (high throughput screening) 시스템을 구축하였고, 구축된 시스템으로부터 선발된 최종 단일 클론인 9-G1과 9-G12의 바랭이에 대한 in vivo assay를 통해 본 연구에서 개발한 HTS 시스템의 유효성을 확인 하였다. 후속연구로서 활성단일클론이 만들어내는 제초활성물질의 동정 및 제초활성물질을 합성하는 유전자군에 대한 연구를 수행 중에 있다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Metagenomics is a powerful tool to isolate novel biocatalyst and biomolecules directly from the environmental DNA libraries. Since the metagenomics approach bypasses cultivation of microorganisms, un-cultured microorganisms that are majority of exists can be the richest reservoir for natural product...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 실험에서는 기존 연구 결과를 참고하여 검정용 미세 조류로 Chlorella vulgaris와 Scenedesmus accuminatus를 사용하여 상기 오이떡잎절편 검정법을 통해 백화현상을 유도한 8종류의 단일 클론에 의한 조류의 생장저해 활성이 나타나는지 확인하였다. 이때 오이떡잎절편에 활성이 없었던 4-D1과 4-D5 단일 클론을 음성 대조군으로 사용 하였다.
  • 제초활성이 있는 메타게놈 배양액이 토양내 식물 종자의 발아에 미치는 영향을 예측하기 위한 실험으로 애기장대종자의 in vitro 발아 시험을 수행 하였다. 애기장대 에코타입 콜럼비아(Arabidopsis thaliana Col-0) 종자를 24 well plate 한 웰당 일정한 개수의 종자가 들어가도록 분주하고 종자 위에 제초 활성을 나타내는 메타게놈 클론 배양액을 100 µl 씩 첨가하고 정치배양 하면서 일주일 후, 발아율 및 발아 상태를 관찰하였다.
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