초록 ▼

□ 연구개요
식물의 분열줄기세포에서 다중분석을 통해 줄기세포의 유도 및 조절 기작을 구명하고, 원형질체(식물 단세포 분리)를 이용하여 식물 줄기세포 배양 시스템을 개발함으로서 기능성식물에서 줄기세포의 생산 시스템을 확립하여 식물 줄기세포 바이오소재로서 이용을 확대하고자함

□ 연구 목표대비 연구결과
1. 줄기세포 형광리포터 표지, 원형질체 분리 및 배양 조건 구축
- 원형질체 분리 및 배양 조건 최적화
- 줄기세포 유도 배지 구축을 통한 형광 리포터 선별 및 증폭
2. 줄기세포 및 배발생 줄기세

□ 연구개요
식물의 분열줄기세포에서 다중분석을 통해 줄기세포의 유도 및 조절 기작을 구명하고, 원형질체(식물 단세포 분리)를 이용하여 식물 줄기세포 배양 시스템을 개발함으로서 기능성식물에서 줄기세포의 생산 시스템을 확립하여 식물 줄기세포 바이오소재로서 이용을 확대하고자함

□ 연구 목표대비 연구결과
1. 줄기세포 형광리포터 표지, 원형질체 분리 및 배양 조건 구축
- 원형질체 분리 및 배양 조건 최적화
- 줄기세포 유도 배지 구축을 통한 형광 리포터 선별 및 증폭
2. 줄기세포 및 배발생 줄기세포로의 전환 조절 및 배양 줄기세포주 특성 구명
- 기능성 뿌리식물의 줄기세포 원형질체 분리 및 특성 분석
- 배발생 줄기세포(ESC)의 배양시스템 구축
- 배발생 줄기세포(ESC) 유래 줄기세포 마커 유전자 발현 및 세포학적 특성 검증
3. 다중분석을 통한 줄기세포 조절인자 구명 및 안정적 배양 시스템 개발
- 기능성 뿌리식물의 줄기세포 원형질체 재분화 조건 최적화 및 후성유전학적 특성 분석
- 배발생 줄기세포(ESC) 전사체 프로파일링을 통한 줄기세포 특이적 유전자 발굴
- ESC 대사체 분석을 통한 줄기세포 특이적 이차대사산물 발굴
4. 고순도 줄기세포 배양시스템 및 특이적 기능성물질 개발
- 배발생 줄기세포(ESC)에서 정체성 유지 및 분화능 결정 전사인자들의 신호전달 네트워크 규명
- 배양 줄기세포주(ESC)의 안정적 유지 기술개발
- 줄기세포 특이적 기능성 물질의 개발

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
가. 학술적 측면
- 식물 줄기세포의 정체성 유지 및 분화 과정에 대한 통합적 이해가 가능할 것임.
- 애기장대, 인삼 및 당근 줄기세포 특이적 고해상도 열린 염색질-전사조절 부위 지도 제공.
- 세포운명 결정 과정(정체성 유지/ 분화)에서의 핵심인자 대량발굴을 통한 줄기세포 조절 메커니즘 규명.
- 식물 줄기세포를 대량 확보함으로써 2차대사체와 줄기세포 기능성 대사체를 밝히는 면에서 큰 기여를 할 것임.
나. 기술적 측면
- 지금까지 식물의 줄기세포는 ‘Stem cell niche’ 조절 분자생물학적 기작 위주로 연구되어 왔으나, 본 연구를 통해 줄기세포를 분리하고 배양을 통해 대량 확보하여 “재현성 있는 줄기세포 배양기술”을 개발하게 될 것임.
- 특히 이 분야는 식물 발생학과 생명공학 측면에서 볼 때 아직 초기 단계이므로 본 과제를 수행하는 연구원들이 숙련된 기술력으로 새로운 식물줄기세포 분야를 개척할 수 있을 것이라고 생각됨.
다. 경제적·산업적 측면
- 유도된 식물의 줄기세포 중 배발생 줄기세포(ESC)는 체세포 배발달를 통해 클론식물체로 발달시킬 수 있어서 향후 신품종, 멸종위기 식물 등의 증식효율을 향상시키며 형질전환 식물생산의 효율성을 개선하는 측면에서도 큰 기여를 할 수 있음.
- 연구결과를 통해 확보한 식물 줄기세포주는 앞으로 “진정한 식물 줄기세포”로서 각종 산업분야에서 바이오 소재로 다양하게 이용 가능하게 될 것임.
- 또한 기초기반 지식을 통해 확보한 유전자, unknown 대사물질, 고순도 줄기세포주 유도 및 증식 기술 등은 특허출원 및 등록하여 산업재산권을 확보할 것임.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구개발의 필요성 ... 4
• 2) 연구의 필요성 ... 5
• 3) 연구의 핵심 아이디어 및 가설 ... 5
• 4) 연구목표 ... 6
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 1) 연차별 연구목표 및 연구내용 ... 6
• 2) 연구의 추진전략 및 방법 ... 8
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 8
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 8
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 18
• 3) 목표 달성 수준 ... 18
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 18
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 18
• 1) 학술적 활용 방안 및 기대 효과 ... 18
• 2) 기술적 산업적 활용 방안 및 기대 효과 ... 18
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 19
• 6. 자체점검표 ... 20
• 7. 참고문헌 ... 20
• 끝페이지 ... 34