초록 ▼

연구개요
국내에서 약용식물을 이용한 연구는 단순히 추출방법의 변화에 따른 유용대사 산물의 추출 효율 증가와 관련된 연구만이 진행되고 있을 뿐, 대사산물 생합성 관련 유전자 분석 및 경로 해독, 그리고 대사산물들의 작물체내 기능 규명 등과 같은 연구는 거의 초기단계에 머물러 있다. 따라서 본 연구과제는 saponin과 같은 기능성 산물의 보고인 두릅나무과 약용식물로부터 차세대 염기서열분석을 활용한 전사체 분석을 통해 기능성물질 대사경로 분석 및 생합성관련 유전자를 대량 발굴하고자 한다. 또한 bio-elicitors 처리에 의한

연구개요
국내에서 약용식물을 이용한 연구는 단순히 추출방법의 변화에 따른 유용대사 산물의 추출 효율 증가와 관련된 연구만이 진행되고 있을 뿐, 대사산물 생합성 관련 유전자 분석 및 경로 해독, 그리고 대사산물들의 작물체내 기능 규명 등과 같은 연구는 거의 초기단계에 머물러 있다. 따라서 본 연구과제는 saponin과 같은 기능성 산물의 보고인 두릅나무과 약용식물로부터 차세대 염기서열분석을 활용한 전사체 분석을 통해 기능성물질 대사경로 분석 및 생합성관련 유전자를 대량 발굴하고자 한다. 또한 bio-elicitors 처리에 의한 유전자 발현 및 기능성 물질 함량 변화 그리고 생리활성 점검을 통하여 기능성물질 대량 생산하기 위한 원천기술을 개발함으로써 농가의 소득 증대 및 인류의 삶의 질 향상에 기여하고자 한다.

연구 목표대비 연구결과
• 두릅나무과 약용식물 전사체 분석을 통하여 분리/동정된 triterpenoid saponin 합성경로 유전체
- 엄나무, 가시오가피 그리고 땃두릅의 Raw sequencing data를 CLC main workbench를 활용하여 이들 식물의 전사체 database를 구축
- 비교유전체분석을 통하여 terpenoid 백본 및 triterpenoid saponin 생합성 관련 효소를 인코딩하는 122개의 unigene(땃두릅 전사체), 70개의 unigene(가시오가피 전사체), 그리고 88개의 unigene(엄나무 전사체)을 분리 동정
• 두릅나무과 식물의 기능성 물질 대량생산을 위한 공장시스템 확립
- Coronaitne과 Methyl jasmonate를 이용하여 엄나무 현탁배양에서 saponin 생산성 증대
- 다양한 elicitor 처리를 통한 땃두릅 현탁배양에서 saponin 및 폴리페놀 화합물 생산성 향상
- 이들 기능성 물질의 함량변화가 항산화 활성, 미백 및 주름개선 효과 변화에 영향을 미침을 규명함
- 기능성 물질 함량 변화 및 유전자 발현 양상 비교 분석을 통하여 상호 상관관계 규명
- Co-expression 분석을 통한 triterpenoid saponin 생합성 유전자 network 구축을 위한 기초자료 제공

연구개발결과의 중요성
• Elicitor에 의한 기능성 물질 및 유전자 변화를 비교 분석 그리고 생리활성의 변화를 비교 분석함으로써 기능성 물질 대량생산을 위한 공장시스템 확립을 위한 기초 자료 제공
• 확보된 유전자 정보는 향후 대사공학 및 분자 육종 소재로 활용 가능
• 세포배양을 통한 두릅나무과 식물의 기능성 소재로써의 활용 가능성 제시
• 천연 유용물질을 활용한 기능성 식품, 화장품, 제약 등의 분야 발전에 크게 기여할 것으로 기대되어짐

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 가. 연구개발의 필요성 ... 4
• 나. 연구 최종목표 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 가. 연구수행 내용 ... 4
• 나. 연구 결과 ... 7
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 12
• 4. 참고문헌 ... 13
• 5. 연구성과 ... 14
• 대표적 연구실적 ... 16
• 끝페이지 ... 28