초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
Nannochloropsis의 특이적 무기 탄소 집적 메커니즘 ‘HCO₃^- pump-CO₂ leak’ 관련 유전자 연구를 통한 세포 내 기작의 종합적 이해 및 광합성 생산 증가를 위한 응용 연구

◼ 전체 내용
[Nannochloropsis에서의 CCM 구성 유전자 확보 및 특성 연구]
- Nannochloropsis에서의 CCM 관련 유전자를 확보하기 위하여 기존 데이터 베이스 뿐만 아니라 NGS 분

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
Nannochloropsis의 특이적 무기 탄소 집적 메커니즘 ‘HCO₃^- pump-CO₂ leak’ 관련 유전자 연구를 통한 세포 내 기작의 종합적 이해 및 광합성 생산 증가를 위한 응용 연구

◼ 전체 내용
[Nannochloropsis에서의 CCM 구성 유전자 확보 및 특성 연구]
- Nannochloropsis에서의 CCM 관련 유전자를 확보하기 위하여 기존 데이터 베이스 뿐만 아니라 NGS 분석을 이용하여 CCM 유전자군을 확보하고 그들의 특성 분석 및 유전자 정보를 확인.
- 확보한 유전자들의 실제 활성을 확인하기 위해 E. coli에서 heterologous gene expression system을 통한 in vitro에서 발현시켜 그 특성을 연구
[Nannochloropsis의 안정적인 형질전환 및 CCM 유전자의 세포 내위치 분석]
- 확보된 유전자를 Nannochloropsis의 형질전환을 위해 제작한 벡터에 클로닝 함. 이를 미세조류에 삽입하기 위한 microinjectile bombardment, electroporator 등 다양한 형질전환 기술을 통해 안정적으로 형질 전환함.
- 리포터 유전자를 포함시킨 CCM 유전자의 단백질을 미세조류에서 발현시켜, 이를 형광 현미경으로 관찰하고 세포 내 위치를 분석함. 이를 기초로 종합적 CCM 모델을 제시하고 미세조류 개량 가능성을 타진
[제작된 형질전환체의 유전자 변화 분석 및 유전학적, 대사공학적 특성 분석]
- CCM 유전자 과발현체에 대한 성장, 바이오매스 등 생산성을 야생형과 비교 연구 수행
- 개량된 미세조류에 대한 광합성 능력 및 유전자 발현 패턴 특성 분석
[형질전환체 분석을 기반으로, HCO₃^-pump-CO₂ leak CCM을 종합적으로 해석]
- 형질전환체 대상 omics study를 통한 시스템적인 변화 분석 및 엽록체-미토콘드리아 상호 협력적 CCM의 모델을 구축

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
미세조류의 HCO₃^-pump-CO₂ leak CCM model의 종합적 이해 도출
- 특이적인 pump-leak 모델에서의 기작 연구를 통해 구성 유전자의 확인 및 세포 소기관 사이의 상호 협력적인 대사 회로를 통해 종합적인 이해를 도출하고 새로운 모델을 제시할 수 있음. 따라서 이 연구를 통해 CCM 기작 연구에 기여하고 이를 통한 새로운 연구 소재를 제공할 수 있음.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요약문 ... 2
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 6
• 1) 연구수행 결과 ... 6
• 2) 목표 달성 수준 ... 9
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 9
• 5. 연구개발성과 및 활용 계획 ... 10
• 1) 연구성과 ... 10
• 2) 연구성과 활용계획 ... 10
• 6. 참고문헌 ... 10
• 끝페이지 ... 10