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가. 시스템생물학
□ 최근 농생명공학 분야의 연구의 중요성: 게놈 시퀀싱으로 애기장대 외에 벼, 콩, 옥수수, 알팔파, 파파야, 포도, 아주까리, 오이, 포플라를 포함한 주요 작물들의 유전체 정보가 완료 되었고 관련 데이터가 급속히 축적되고 있다. 특히 Transcriptomics에 의한 전사체 정보, Proteomics에 의한 단백체 정보, 품종별 1, 2차 대사산물을 분석한 대사체 정보, 그리고 표현형 프로파일링을 하는 Phenomics에 의한 표현체 정보 등 오믹스 연구의 전성시대가 지속되어 왔다. 오믹스 데이터는 시스템

가. 시스템생물학
□ 최근 농생명공학 분야의 연구의 중요성: 게놈 시퀀싱으로 애기장대 외에 벼, 콩, 옥수수, 알팔파, 파파야, 포도, 아주까리, 오이, 포플라를 포함한 주요 작물들의 유전체 정보가 완료 되었고 관련 데이터가 급속히 축적되고 있다. 특히 Transcriptomics에 의한 전사체 정보, Proteomics에 의한 단백체 정보, 품종별 1, 2차 대사산물을 분석한 대사체 정보, 그리고 표현형 프로파일링을 하는 Phenomics에 의한 표현체 정보 등 오믹스 연구의 전성시대가 지속되어 왔다. 오믹스 데이터는 시스템생물학, 합성생물학, 대사공학의 융합을 통한 신품종 개발 및 천연물 신약, 신소재 생산에 필수적인 통합적 데이터를 제공하며 최종산물의 수율을 높이는데 사용될 수 있다(Dotan-Cohen et al., 2009).
□ 3세대 생명공학 농생물체 연구방향 및 목표: 1세대 및 2세대 생명공학 농생물체는 주로 개개 유전자의 기능을 연구하고 이를 형질전환하여 생산된 형질전환체의 기능을 분석하는 방식으로 진행되어 왔다. 하지만, 3세대 생명공학 농생물체는 생산수율 및 품질향상과 더불어 유용물질 또는 바이오의약품을 생산을 목표로 하기 때문에 유전체, 전사체, 단백체, 대사체 수준의 포괄적이고 통합적인 연구가 요구된다(Hall et al., 2012; Dotan-Cohen et al., 2009; Sana et al..2010).

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 목 차 ... 3
• 1. 연구개발대상 기술의 경제적·산업적 중요성 및 연구개발의 필요성 ... 6
• 가. 시스템생물학 ... 6
• 나. 합성생물학 ... 7
• 다. 대사공학 ... 9
• 라. 융복합분야 ... 10
• 2. 연구개발대상 기술의 국내·외 현황 ... 12
• 가. 시스템생물학 ... 12
• 1) 국내 연구현황 ... 12
• 2) 국외 연구현황 ... 12
• 나. 합성생물학 ... 14
• 1) 국내 연구현황 ... 14
• 가) 미생물 기반 합성생물학 ... 14
• 나) 식물기반 합성생물학 ... 14
• 2) 국외 연구현황 ... 15
• 다. 대사공학 ... 18
• 1) 국내 연구현황 ... 18
• 2) 국외 연구현황 ... 18
• 라. 융복합분야 ... 20
• 1) 국내 연구현황 ... 20
• 2) 국외 연구현황 ... 21
• 가) 미국 ... 21
• 나) 유럽연합 (EU) ... 21
• 다) 일본 ... 21
• 3. 시스템합성농생명공학 분야의 선행 특허·기술 동향 분석 ... 23
• 가. 특허분석 ... 23
• 1) 분석범위 ... 23
• 가) 분석대상 특허 ... 23
• 나) 분석대상 기술 ... 24
• 2) 시스템합성농생명공학 기술 분야의 전체특허동향 ... 24
• 가) 시스템합성농생명공학 기술 분야의 세부기술별 연도별 특허출원동향 ... 24
• 나) 시스템합성농생명공학 기술 분야의 국가별 연도별 특허동향 ... 26
• 다) 시스템합성농생명공학 기술 분야의 연도 구간별 세부기술 특허동향 ... 26
• 라) 시스템합성농생명공학 기술 분야의 주요출원인의 세부기술별 특허동향 ... 27
• 3) 시스템생물학 기술 분야의 특허동향 ... 29
• 가) 시스템생물학 기술 분야의 전체 연도별 특허동향 ... 29
• 나) 시스템생물학 기술 분야의 국가별 연도별 특허동향 ... 29
• 다) 시스템생물학 기술 분야의 주요 출원인 현황 ... 30
• 라) 시스템생물학 기술 분야의 출원인 국적 분포 ... 33
• 마) 포트폴리오로 본 시스템생물학 기술 분야 위치 ... 34
• 4) 합성생물학 기술분야의 특허동향 ... 35
• 가) 합성생물학 기술 분야의 전체 연도별 특허동향 ... 35
• 나) 합성생물학 기술 분야의 국가별 연도별 특허동향 ... 36
• 다) 합성생물학 기술 분야의 주요 출원인 현황 ... 36
• 라) 합성생물학 기술 분야의 출원인 국적 분포 ... 39
• 마) 포트폴리오로 본 합성생물학 기술 분야 위치 ... 40
• 5) 대사공학 기술 분야의 특허동향 ... 41
• 가) 대사공학 기술 분야의 전체 연도별 특허동향 ... 41
• 나) 대사공학 기술 분야의 국가별 연도별 특허동향 ... 41
• 다) 대사공학 기술 분야의 주요 출원인 현황 ... 42
• 라) 대사공학 기술 분야의 출원인 국적 분포 ... 45
• 마) 포트폴리오로 본 대사공학 기술 분야 위치 ... 45
• 6) 융복합분야 ... 47
• 가) 융복합 기술분야의 전체 연도별 특허동향 ... 47
• 나) 융복합 기술분야 국가별 및 연도별 출원 특허동향 ... 47
• 다) 융복합 기술분야의 주요 출원인 현황 및 국적 분표(한국) ... 48
• 라) 포트폴리오로 본 융복합분야 기술 분야 위치 ... 49
• 마) 주요국의 융복합분야 역점 기술분야 ... 50
• 나. 논문분석 ... 50
• 4. SSAC 수행과제 현황 및 보강분야 분석 ... 52
• 가. SSAC 수행과제 현황 ... 52
• 나. 국제학회를 통해본 최근 연구동향 ... 55
• 1) 시스템생물학 ... 55
• 2) 합성생물학 ... 56
• 3) 대사공학 ... 59
• 다. 핵심연구주제 발굴을 위한 세미나 및 토론회 ... 60
• 라. SSAC 보강분야 및 차후 연구 방향성 ... 60
• 1) 시스템생물학 ... 60
• 2) 합성생물학 ... 61
• 3) 대사공학 ... 62
• 4) 융복합분야 ... 65
• 5. 신규 기술수요조사 및 과제분석 ... 67
• 가. 분야별 기술수요 현황 ... 67
• 나. 분야별 기술수요 분석 ... 70
• 1) 시스템생물학 분야 (총 36건) ... 70
• 2) 합성생물학 ... 71
• 가) 고부가 기능성물질 생산(7건) ... 71
• 나) 바이오에너지 생산(2건) ... 73
• 다) 물질탐색 및 탐지 기술 개발(2건) ... 74
• 라) 합성생물학 기반기술 개발(2건) ... 74
• 3) 대사공학 ... 75
• 가) 1차대사 관련 (6건) ... 75
• 나) 2차대사 관련 (3건) ... 76
• 4) 융복합분야 ... 77
• 가) NanoTechnology (NT: 5건) ... 77
• 나) 의약학 (1건) ... 78
• 다) 물리 • 화학 (3건) ... 78
• 라) 환경기술 (ET: 2건) ... 78
• 마) 공학기술 (3건) ... 79
• 다. 대표적인 우선 기술수요의 특허 및 기술동향분석 ... 80
• 1) 시스템생물학 ... 80
• 가) 시스템생물학 선행기술 1 ... 80
• 나) 시스템생물학 선행기술 2 ... 87
• 다) 시스템생물학 선행기술 3 ... 96
• 라) 시스템생물학 선행기술 4 ... 103
• 2) 합성생물학 ... 112
• 가) 합성생물학 선행기술 1 ... 112
• 나) 합성생물학 선행기술 2 ... 119
• 3) 융복합분야 ... 128
• 가) 융복합분야 선행기술 1 ... 128
• 나) 융복합분야 선행기술 2 ... 135
• 다) 융복합분야 선행기술 3 ... 141
• 6. 참고문헌 ... 164