초록 ▼

□ 연구개요
○ 미생물을 이용한 고부가가치 산물생산을 위해선 해당 산물을 생산할 수 있는 대사경로를 설계하고, 해당 대사경로에 참여하는 효소들의 발현의 최적화를 진행시켜야함.
○ 대사경로 최적화는 연구원이 매뉴얼로 수행하기에는 노동 집약적인 부분이 있기 때문에 다용량 고효율로 해당 프로세스를 진행할 수 있는 플랫폼이 필요함.
○ 본 연구에서는 다용량 고효율로 대사경로를 최적화할 수 있는 플랫폼으로써 로봇 바이오파운드리를 활용한 클로닝 프로세스를 구축 완료
○ 또한, 본 연구에서는 로봇 바이오파운드리 플랫폼에 가

□ 연구개요
○ 미생물을 이용한 고부가가치 산물생산을 위해선 해당 산물을 생산할 수 있는 대사경로를 설계하고, 해당 대사경로에 참여하는 효소들의 발현의 최적화를 진행시켜야함.
○ 대사경로 최적화는 연구원이 매뉴얼로 수행하기에는 노동 집약적인 부분이 있기 때문에 다용량 고효율로 해당 프로세스를 진행할 수 있는 플랫폼이 필요함.
○ 본 연구에서는 다용량 고효율로 대사경로를 최적화할 수 있는 플랫폼으로써 로봇 바이오파운드리를 활용한 클로닝 프로세스를 구축 완료
○ 또한, 본 연구에서는 로봇 바이오파운드리 플랫폼에 가장 적합한 one-pot reaction을 기본으로 하는 골든게이트 클로닝 방법을 이용하여 실제 10kb급의 멀티유전자 클로닝을 구현하였고 향후 그 효율을 끌어올려서 추후 다양한 대사경로 최적화에 이용될 수 있도록 하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
• 연구 목표
○ 로봇 바이오파운드리를 이용하여 클로닝 프로세스를 수행할 수 있는 모듈화 클로닝 시스템 (MoClo)을 설계
○ 새로운 MoClo 시스템에 필요한 Bio-parts (프로모터, 터미네이터)를 제작 및 평가
○ 형광단백질을 이용하여 해당 시스템의 적합성 평가
○ Bio-parts를 이용하여 5개의 서로 다른 CDS를 만들고 이들을 로봇 바이오 파운드리 플랫폼을 이용하여 10kb급의 멀티 유전자 클로닝을 구현
• 연구 결과
- Sky Bio-foundry만의 새로운 MoClo 시스템 설계완료
- 산업용 균주인 코리네박테리움 글루타미쿰 균주만의 promoter 36개 및 termiantor 6개를 제작 후 평가완료
- 형광단백질을 이용하여 인접유전자의 발현세기 및 방향이 타킷유전자에 미치는 영향을 확인
- 로봇 바이오파운드리를 이용하여 1개의 목적벡터와 5개의 서로 다른 CDS를 골든게이트 어셈블리 (Golden gate assembly) 하여 ~12kb급의 플라스미드를 제작완료

□ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
○ 본 연구를 통해 얻을 것으로 기대하는 멀티 유전자 클로닝 기술은 로복 바이오파운드리에 운용이 될 수 있는 최적의 클로닝 기술로써, 경제성 있는 DNA 어셈블리 기술을 확보할 수 있음.
○ 로봇 바이오파운드리에 최적화 됨으로써 시간과 인력의 운용에 제약을 받지 않고 고효율의 10kb급 DNA를 어셈블 할 수 있음.
○ 타겟 대사경로에 참여하는 효소들의 최적 발현 비율을 탐색하고자 할 때 산업적으로 중요한 실험계획법(DoE)을 기반으로 해당 기술을 사용하게 되면 고속의 균주개발이 가능함.
○ 로봇 바이오파운드리에 자동화 클로닝 유닛으로 활용하여 향후 딥러닝 기술 및 뉴럴 네트워크를 위한 데이터를 구현할 수 있음.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 11
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 11
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 11
• 3) 목표 달성 수준 ... 11
• 4) 목표 미달 시 원인 분석(해당 시) ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 참고문헌 ... 14
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 15
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 16
• 끝페이지 ... 28