초록 ▼

최근 유용 생명연구자원 확보를 위한 국가적 경쟁이 가속화되면서 생명연구자원으로서 미생물의 중요성이 부각되고 있다. 극한 미생물의 일종인 방사선 저항성 미생물은 방사선뿐만 아니라 다양한 환경 스트레스에 견디기 위해 다양한 기능성 물질들을 생산하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 국내외에서 방사선저항성 미생물 324종을 확보하였으며 이를 체계적으로 관리, 분양할 수 있는 방사선 저항성 미생물 은행(RAD-BioBANK) 시설을 구축하였고, 자원 공개를 위하여 과기정통부 생명연구자원 통합정보시스템과 연계하였다. 대표적인 방사선 저항성

최근 유용 생명연구자원 확보를 위한 국가적 경쟁이 가속화되면서 생명연구자원으로서 미생물의 중요성이 부각되고 있다. 극한 미생물의 일종인 방사선 저항성 미생물은 방사선뿐만 아니라 다양한 환경 스트레스에 견디기 위해 다양한 기능성 물질들을 생산하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 국내외에서 방사선저항성 미생물 324종을 확보하였으며 이를 체계적으로 관리, 분양할 수 있는 방사선 저항성 미생물 은행(RAD-BioBANK) 시설을 구축하였고, 자원 공개를 위하여 과기정통부 생명연구자원 통합정보시스템과 연계하였다. 대표적인 방사선 저항성 미생물인 Deinococcus 11종의 게놈 염기서열과 방사선 반응 전사체 2종 및 단백질 3종의 구조를 분석하였다. 방사선 저항성 미생물 유래기능성 생물소재를 확보하기 위하여 Deinococcus가 생산하는 수용성 폴리머 DeinoPol을 정제하여 방사선 방호 및 세균감염 억제효능을 규명하였다. 또한, 바이오소재의 항알러지, 항면역 기능을 평가할 수 있는 시스템을 구축하였고, 이 평가 법을 통하여 Deinococcus의 세포벽 성분(DeinoWall), 세포막 성분(DeinoMem)의 생리활성 기능을 규명하였다. 국내의 한정된 미생물자원의 활용도를 제고하기 위해서 방사선 저항성 미생물 및 방사선 돌연변이 기술을 이용하여 산업용 미생물 균주의 성능을 개량하였다. Deinococcus의 유전자를 대장균에 도입하여 바이오플라스틱 원료 물질인 PHB를 고생산하는 균주를 개발하였다. 식물의 신품종 개발에 활용되는 방사선 육종기술을 미생물 개량 기술에 도입하여 삼투압 스트레스 및 DNA 손상 유발 물질인 MMC에 대한 내성이 증가된 Deinococcus 균주를 제작하였다. 또한, 당분해/전환 효소의 고생산 균주를 개발함으로써 방사선 돌연변이 기술의 산업적 활용 가능성을 제시하였다. 향후 RAD-BioBANK를 국내 방사선 저항성 미생물 연구의 중심으로 활용할 계획이며, 방사선 기반 미생물 개량연구를 통하여 확보한 데이터는 산업용 균주 개량을 위한 예측 프로그램 개발에 활용하고자 한다.

(출처 : 서지정보양식 - 초록 155p)

Abstract ▼

International competition for securing the sovereignty of bioresources has been increasing, which results in the growing interest in microorganisms. Radiation-resistant microorganisms belonging to extremophiles has attracted attention because they produce various functional biomaterials. We isolated

International competition for securing the sovereignty of bioresources has been increasing, which results in the growing interest in microorganisms. Radiation-resistant microorganisms belonging to extremophiles has attracted attention because they produce various functional biomaterials. We isolated 324 radio-resistant microorganisms from the inside and outside of the country and established RAD-BioBANK for their storage and distribution. Genome sequencing was carried out for 11 Deinococcus, which are famous radio-resistant bacteria, and 2 transcriptomes and 6 protein structures were deposited in public DB. To obtain functional biomaterials, the water-soluble polysaccharides ( DeinoPol ) were purified from Deinococcus, and their radio-protective effects and inhibitory effects on pathogenic bacteria infection were characterized. Also, DeinoWall and DeinoMem, which are Deinococcus cell wall and membrane components, respectively, were purified, and their biological activities were investigated. The microbial engineering technology combined with radiation was developed to maximize the utilization of limited microbial resources in Korea. E. coli strains harboring deinococcal genes showd an enhanced production of the eco-friendly bioplastic material PHB. Deinococcus strains with improved tolerance against osmotic stress and mitomycin C and industrial strains with enhanced glycolytic and sugar transferase activities were also developed by using radiation mutation technology.
These show that the converging technology is feasible to modify industrial strains.

(source : BIBLIOGRAPHIC INFORMATION SHEET - Abstract 156p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 3
• 보고서 요약서 ... 5
• 요 약 문 ... 7
• SUMMARY ... 10
• CONTENTS ... 15
• 목차 ... 16
• 표목차 ... 17
• 그림목차 ... 18
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 21
• 제1절 연구개발 목적 ... 23
• 제2절 연구개발의 필요성 ... 23
• 제3절 연구개발 범위 ... 25
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 27
• 제1절 국내외 생물자원 확보 현황 ... 29
• 제2절 방사선 저항성 미생물 활용 현황 ... 33
• 제3절 산업용 미생물 균주 개발 현황 ... 35
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 37
• 제1절 방사선 저항성 미생물 은행(RAD-BioBANK) 구축 ... 39
• 제2절 BANK 기반 생물소재 기능성 평가 시스템 구축 및 유용 소재 개발 ... 63
• 제3절 방사선 저항성 미생물 및 방사선 돌연변이 기술 이용 미생물 개량 시스템 기반 구축 ... 77
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 97
• 제1절 목표 달성도 및 목표별 달성내용요약 ... 99
• 제2절 관련분야 기여도 ... 127
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 131
• 제6장 참고문헌 ... 135
• 부 록 ... 141
• 서지정보양식 ... 155
• BIBLIOGRAPHIC INFORMATION SHEET ... 156
• 끝페이지 ... 157