초록 ▼

메탄올탈수소효소(mxaF; methanol dehydrogenase) 유전체를 제거한 메탄산화미생물을 이용해서 온실효과의 주범인 메탄을 메탄올로 전환시키거나 바이오가스, 매립지가스 등으로 메탄올을 제조하는 기술을 연구하고자 함.

▣ 1단계: Formate를 성장 기질로 이용할 수 있는 유일한 메탄산화균으로 규명된 M. silvestris strain BL2를 연속배양으로 고농도 배양

- Formate와 casamino acid를 에너지원과 탄소원으로 이용 가능한 Methylocella silvestris s

메탄올탈수소효소(mxaF; methanol dehydrogenase) 유전체를 제거한 메탄산화미생물을 이용해서 온실효과의 주범인 메탄을 메탄올로 전환시키거나 바이오가스, 매립지가스 등으로 메탄올을 제조하는 기술을 연구하고자 함.

▣ 1단계: Formate를 성장 기질로 이용할 수 있는 유일한 메탄산화균으로 규명된 M. silvestris strain BL2를 연속배양으로 고농도 배양

- Formate와 casamino acid를 에너지원과 탄소원으로 이용 가능한 Methylocella silvestris strain BL2로 종 선정하였음

- Methylocella silvestris strain BL2배양에 있어서는 5mM phosphate buffer가 최적이었으며, pH 조절기를 통해 최적 pH에서 배양.

- Sodium formate 5mM와 0.04% casamino acid가 Methylocella silvestris strain BL2 배양에 있어 최적 농도였음

- 유가식 배양을 통해 고농축 배양을 성공적으로 수행하였음
- formate를 제한기질로 배양시 sMMO의 발현 (`mmoX 유전체의 전사) 여부 확인 실험 시도

▣ 2단계: Methylocella silvestris strain BL2에서 mxaF 유전체를 삭제
- M. silvestris strain BL2의 mxaF 유전체를 제거하기 위하여, 새로운 방법 (conjugation)을 위한 적정한 제한효소 (XbaI / KpnI KpnI / BamHI)를 선정하고 primer를 설계

- 균주와 plasmid의 downstream fragment과 upstream fragment를 잘라내고 ligation하여 플라스미드 백터를 E.coli competent cell에 tranformation에 성공.

- 생성된 플라스미드 벡터를 competent cell (M. silvestris strain BL2)에 conjugation 방법을 통해 삽입하는 시도

▣ 3단계: 배양시킨 mxaF mutant Methylocella silvestris strain BL2를 이용하여 메탄을 메탄올로 전환 수율을 측정

- 배양한 mxaF mutant Methylocella silvcestris strain BL2를 이용하여, 반응기를 제작하며 이에 따라 얻을 수 있는 메탄올의 수율 결정 및 적용가능성 판단하려 하였으나, 2단계 과정 진행이 미흡하여 완벽히 진행되지 않았지만 최적의 기질 사용 여부 확인을 위하여 연속배양 반응조를 설계하여 실험 진행 중임

(출처 : 보고서 초록 3p)

Abstract ▼

Ⅳ. Results
Methylocella silvestris strain BL2 was capable to utilize formate as the sole energy and carbon source. The growth of strain BL2 was further enhanced upon addition of casamino acids. We have successfully explored the optimization of cultivation conditions (e.g., pH, temperature, and sa

Ⅳ. Results
Methylocella silvestris strain BL2 was capable to utilize formate as the sole energy and carbon source. The growth of strain BL2 was further enhanced upon addition of casamino acids. We have successfully explored the optimization of cultivation conditions (e.g., pH, temperature, and salt concentrations) for culturing M. silvestris strain BL2 on formate by fed-batch system, and finally conducted M. silvestris strain BL2 cultivation for high-density. We are in the process of the newly tried conjugation method for gene deletion The plasmid vector for deletion of mxaF gene is prepared and currently ready to be utilized to M. silvestris strain BL2 using the conjugation protocol; however due to the slow growth of M. silvestris strain BL2, we will require more time for successful mutant generation.

(출처 : SUMMARY 7p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 초록 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• S U M M A R Y ... 6
• C O N T E N T S ... 8
• 목차 ... 9
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 10
• 1절. 연구 배경 ... 10
• 2절. 연구의 필요성 ... 11
• 3절. 연구의 범위 및 최종 목표 ... 12
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 14
• 1절. 국내 기술개발 현황 ... 14
• 2절. 해외 기술개발 현황 ... 15
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 17
• 1절. M. silvestris strain BL2를 연속배양으로 고농도로 배양하는 기술 확보 ... 17
• 2절. Methylocella silvestris strain BL2에서 mxaF 유전체를 삭제 ... 31
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 47
• 1절. 연구개발목표의 달성도 ... 47
• 2절. 관련분야에의 기여도 ... 48
• 제 5 장 연구 개발결과의 활용계획 ... 49
• 1절. 추가연구의 필요성 ... 49
• 2절. 타 연구에의 응용 ... 49
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술 정보 ... 51
• 1절. 메탄산화미생물 ... 51
• 2절 메탄산화미생물의 생물학적 메탄올 제조 기술 ... 53
• 3절 메탄산화미생물의 유전체 조작 기술 ... 53
• 7 장 참고 문헌 ... 56
• 끝페이지 ... 58