미생물 분야 기술 최강국 ::: bcpark.net

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미생물 분야 기술 최강국

미생물학 분야는 발견 건 수 면에서 세계적으로 독보적인 수준을 보이는 나라가 바로 한국입니다.

지난 2002년 세계 12위권에 머물렀던 우리나라 미생물학의 기술력이 미생물유전체 개발사업단 출범 이후 2003년에 4위, 2004년 2위, 2005년 일본과 미국 등을 제치고 1위에 올라선 것이다.

2005/6/9일 한국생명공학연구원 윤정훈 박사팀이 독도에서 발견하여 영국 미생물학회 학술지 ‘IJSEM' 에 등록한 5종의 신종 박테리아들의 국제공통 학명이다.

2종류의 속(屬), 3종류의 종(種)으로 각각

1. ‘독도 동해(Dokdonia donghaensis)’,

2. ‘독도 한국(Dokdonella koreensis·사진)’,

3. ‘버지바실러스 독도(Virgibacillus dokdonensis)’,

4. ‘마리박터 독도(Maribacter dokdonensis)’,

5. ‘마리노모나스 독도(Marinomonas dokdonensis)’ 등으로 명명됐다.

작지만 증식속도나 식량, 의료, 화학 등의 자원으로서 그 이용가치가 무한한 가능성을 가진 분야입니다. 산삼배양근 증식기술도 여기 BT에서 출발하고 있지요. 최근 소식과 함께 웬숭이들이 꺅꺅거릴까봐 지난 기사들을 세계1위의 증거로 모아 봤습니다.

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생체인식기술 국제표준화, DNA분야로 확대 ○ [newswire] 2007/02/13

그 동안 지문, 홍채등 개인의 신체적 특징정보를 이용한 생체인식 국제표준기술이 앞으로 유전자정보(DNA)로 확대될 전망이다.

※ 생체인식기술 국제표준화 현황 : 지문, 얼굴, 홍채, 정맥, 서명기술 등이 있음

산업자원부 기술표준원(원장 : 최갑홍)에 따르면 지난 1월 뉴질랜드에서 개최된 ISO 생체인식(JTC1/SC37) 국제표준화 회의에서 우리나라가 발표한 "DNA 인식 데이터 포맷" 기술에 대하여 국제표준을 제정해 나가기로 결정함에 따라 최근 국제표준으로 제안했다고 밝혔다.

DNA인식기술 분야에서 우리나라는 이미 서래마을 사건해결로 국제적 인지도가 높아 국제표준화 활동의 주도권을 갖게 되었으며, 세계적으로 분석능력을 인정받은 국립과학수사연구소를 중심으로 국제표준 전문가와 협력·추진해 나갈 예정이다.

생체인식분야 ISO 국제표준은 '02년부터 현재까지 총 15종이 제정되어 있으며, 이 중에는 우리나라가 제안하여 금년 1월 최종 국제표준(IS)으로 제정된 생체인식 인터페이스 호환성검증 및 정맥인식 포맷기술 등 3종이 포함되어 있다.

아울러, 지난 1월 회의에서 생체인식적합성시험분야 국제표준 프로젝트에 3명의 국내전문가(최환수(테크스피어), 김재성·문지현(KISA))가 프로젝트 에디터로 선정되는 등 향후 우리나라의 생체인식분야 국제표준화 주도 기반을 확산해 나가고 있으며,

※ 프로젝트 에디터 : 국제 표준화 프로젝트의 총괄책임자로 각국의 의견을 수렴·정리하고 최종 국제표준안을 작성하는 핵심역할 수행

이 밖에도 최근 부각되고 있는 지문, 얼굴 등 생체정보 내장형 전자여권 및 전자운전면허증의 개인생체정보 불법유출방지기술 분야 등에서 국내전문가들의 활동이 활발히 진행되고 있는 등 우리기술의 국제표준 선점을 위한 노력이 계속되고 있다. 기술표준원은 향후 산업적 부가가치가 높은 생체인식 표준기술을 IC카드 산업과 연계하는 등 국제표준화 대응기반 확대와 더불어 산업화 촉진을 위한 지원정책을 강화해 나갈 예정이다.

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[과학이 여는 미래] 류충민 생명공학연구원 미생물 유전체 연구실 박사

[디지털타임스 2006-01-03 13:02]

환경오염 줄이고… 난치병 잡고… 풍성해진 식탁…

생명공학의 발달 인간과 자연 함께 웃는다

21세기를 흔히 `생명공학시대`라고 부른다. 생명공학은 말 그대로의 의미에서 `생물학`(Biology)과 `공학`(Technology)이 결합된 단어(Bio+technology = Biotechology, BT)로 기존의 기초 연구중심의 생물학이 18세기 후반 영국에서 일어난 산업혁명을 기초로 한 공학적인 개념을 도입, 생명현상을 우리의 생활에 이용해 보려는 시도를 말하고 있다.

◇세포, 생명공학이란 = 세포와 유전자로 생물학의 근간을 이루는 개념을 살펴보자. 인간을 예로 든다면 우리 인간은 대략 60조개의 세포로 구성돼 있는 유기체다. 그 유기체 속에는 다양한 세포 소기관들이 있고 각 기관들은 각각의 맡은 역할을 담당한다. 이 가운데 우리가 흔히 알고 있는 DNA는 핵이라고 하는 세포 소기관에 존재한다. 이 DNA는 대장균의 경우 그 길이가 대장균 키의 300배 정도인 1mm정도이고, 사람의 경우 하나의 세포에 존재하는 23쌍의 DNA를 다 풀어 길이를 잰다면 정확하게 183cm정도 된다고 한다.

세포 각각의 크기는 다르지만 핏속에 있는 적혈구의 경우 큰 것이 0.008mm 정도 된다고 한다. 그 작은 세포에 그것도 작은 하나의 소기관인 핵 속에 존재하는 DNA의 길이가 2m정도라니 놀라운 일이 아닐 수 없다. 신비에 둘러싸인 DNA를 처음으로 그 구조를 밝히면서 우리가 그것을 이용할 수 있는 배경을 마련한 것은 미국 유학생 왓슨과 클릭이다. 1972년에는 유전자 재조합기술 즉, 원하는 유전자를 분리하고 이를 발현시킬 수 있는 기술이 확립됐다.

1990년에 인간게놈 프로젝트가 출범하고 30억 개의 DNA염기 정보를 해독하려는 시도가 미국, 영국 주도로 세계 18개국의 나라에서 공동으로 진행됐다.

◇의료분야 = 인간게놈 프로젝트 이후 다양한 공학분야의 기술에 힘입어 그 파급효과는 이제 사회 전반에 끼치고 있다. 생명공학은 과거 질병치료 중심의 의료 체계에서 벗어나, 이제 가능성 있는 질병을 미리 예측하고, 우리가 앓을 지도 모를 유전병이나 만성질환에 걸릴 확률의 추정을 가능케 한다. 이를 통해 그 근본적인 원인과 예방이 가능한 예측 의학(Predictive medicine)이 가능할 날도 머지 않아 보인다. 또한 피부 속에 이식된 바이오 칩이 하루하루 변화하는 몸의 상태를 파악해 그 정보를 의료기관과 각자에게 알려 주고 이상을 실시간 파악할 수 있는 바이오 센서의 실용화도 가까이 와 있다.

이러한 기술들이 축적되고 상용화된다면 개인의 체질이나 상태에 따라 부작용을 최소화 할 수 있는 약물처방을 할 수 있고, 개개인의 상태에 따른 약물의 개발도 가능하며, 각 유전형에 맞는 다양한 치료 방법이 가능한 이른바 개인의학(personalized medicine)시대가 곧 도래 할 것이다. 그리고 지금 뜨거운 감자가 되고 있는 줄기세포기술이 한층 더 발전을 한다면 기존의 불치병으로 치부됐던 뇌에 발생하는 파킨슨ㆍ치매ㆍ뇌졸증, 근육의 루게릭, 뼈에 문제가 되는 류마티즘ㆍ관절염 등의 근본적인 치료 또한 가능하리라 본다.

◇농업 및 식품분야 = 우리의 먹거리와 직결돼 있는 이 분야에는 기존에 우리가 상상도 못한 다양한 기술들의 발전이 진행중이며, 일부는 우리의 밥상과 손에 오기 직전 단계에 와 있다. 인류는 식량 부족의 문제에 당면해 수확량과 그 품질을 높이지 않으면 안될 위기에 처해 있다. 그렇지 못한다면 21세기의 앞날은 그리 밝지 않은 것이 사실이다. 이전의 녹색혁명이 고전적 교잡이나 재배 방법의 개선에 의한 것이라면, 생명공학기술을 이용한 기술은 기존의 교배방법과 비교되지 않는 시간과 효율로 문제를 해결 할 수 있는 획기적인 기술을 제공할 것이다.

먼저 영양분을 향상시킨 다양한 식물이 만들어지고 있다. 비타민A를 함유한 쌀, 필수 아미노산 함양을 높인 옥수수, 전분이 제거된 감자 등이 그것이다. 그리고 주사를 통한 다양한 백신에 대한 거부감을 덜 수 있게 바나나나 감자 등에 백신이 생기도록 하는 기술도 개발돼 있다. 특히 비타민A를 함유한 `금쌀`(golden rice)라고 불리는 쌀은 동남아나 아프리카의 어린이들이 이 영양소의 결핍으로 시력을 잃는 문제를 해결할 수 있어 세계 여러 국가에서 관심을 갖고 있다.

우리가 먹고 있는 토마토의 많은 부분은 열매의 과숙을 조절하는 에틸렌 가스의 농도를 조절, 쉽게 익는 것을 막아서 운반과 보관을 간편하게 한 제품이다. 또한 강원도 지역과 같은 기온이 낮은 지역에서 매년 문제가 되는 감자의 냉해 피해를 위해 추위에 잘 견딜 수 있는 감자도 개발되고 있다. 아울러 이러한 환경 스트레스에 의한 저항성 뿐만 아니라 병원균에 의해 발생하는 다양한 병에 대해 저항성을 갖는 병해충 저항성 작물도 개발 중이라고 한다. 병에 대한 농작물의 수량감소는 매년 5~50% 정도로 병원균 저항성 작물이 개발된다면 농민들의 수량증대에 큰 기여를 할 수 있다.

우리가 밭이나 논에서 농작물을 재배하는데 가장 큰 문제점 가운데 하나가 바로 이 잡초다. 이를 제거 위해 제초제를 사용하지만 농작물도 식물인지라 선택성이 아주 강한 제초제가 아니라면 대상 잡초만 선택적으로 제거할 수 있는 방법은 찾기 힘들다. 그래서 개발한 것이 제초제 저항성 유전자를 세균이나 다른 미생물에서 추출한 뒤 이를 특정 식물에 옮겨 제초제 저항성 식물을 만드는 방법이다. 실제로 미국에서는 대두와 옥수수, 목화 등에 이 방법을 적용, 잡초를 제거하는데 획기적인 결과를 얻었다. 하지만 제초제 저항성 식물의 꽃가루가 잡초와 교잡해 제초제 저항성 잡초가 만들어질 가능성도 배제할 수 없다고 한다.

◇환경, 에너지 분야 = 21세기 들어 가장 큰 문제점으로 떠오른 것이 환경과 에너지 분야이다. 산업혁명 이후에 생산 주도형 산업형태와 인구의 도시 집중으로 인해 환경 파괴가 극심해 지고, 인구의 증가로 인한 에너지 자원의 고갈은 앞으로 우리가 해결하지 않으면 안될 중요한 사안이다. 이를 극복하기 위한 방안으로 생명공학 기법을 도입한 다양한 기술이 등장하고 있다.

지금까지는 이미 발생된 환경오염 물질을 정화하는 하수 처리장과 같은 개념의 사후처리 기술에 주력해 왔지만 앞으로는 원천적으로 이런 오염 물질을 줄일 수 있는 공정개발이 주가 될 것이다. 일단 오염물질이 생산되더라도 난분해성 물질을 손쉽게 분해할 수 있는 다양한 미생물을 이용, 유용한 물질로 전환시켜 다시 이용 가능한 형태로 바꾸는 기술이 개발됐다. 또한 영원히 썩지 않는 것으로 알려진 플라스틱을 미생물에 의해 분해되는 형태로 만든 생분해 플라스틱 접시나 포장지를 볼 날도 그리 멀지 않다.

자동자 연료분야의 경우 대체 에너지로 각광 받는 바이오 디젤이 있다. 이는 유채에서 자동차연료를 분리해 내는 것으로, 앞으로 이 디젤을 보다 높은 순도와 많은 양을 생산할 수 있는 기술이 선보일 전망이다. 여기에 유전자 조작을 이용해서 해조류로부터 수소를 생성, 자동차 연료로 사용하는 새로운 기술도 시도되고 있다.

◇융합기술 = 생명공학은 눈부시게 발전해 이제 우리 생활에 많은 부분에 침투해 있다. 이런 시점에서 생명공학과 다제간 학문 분야간의 융합이 주목을 받고 있다. 지난해 시판된 쥬라기 공원의 작가 마이클 클라이튼의 소설 `프레이`(Prey)는 이전의 쥬라기 공원에서 주제로 삼았던 생명공학을 이제는 나노공학(NT)과 생명공학이 어떻게 융합될 수 있는 가를 보여준다.

소설과 비슷하게 현재 진행중인 기술을 살펴보면, 공상과학 영화에서 봄직한 다양한 시도들이 진행 중이다. 암세포에만 몰려 발광을 해 우리 몸 속에 어디에 암이 발전되고 있다는 것을 실시간으로 알 수 있는 나노입자들, 발견된 암을 선택ㆍ공격해 그 기능을 상실시키는 것을 돕는 나노 물질, 혈관 속에 들어가 혈관 노폐물이나 독성 물질을 인식할 수 있는 나노 로봇 등이 있다. 그 외에도 정보기술학(IT)을 응용해 혈액 한 방울이면 각가지 암의 유무와 전이 양식을 알 수 있는 유전자 칩을 이용하는 기술도 보유하고 있다.

사건을 해결하고 범인을 잡는 과학수사에 생명공학이 접목되지 않는다면 그 신뢰도를 높일 수 없게 돼 버렸다. 요즘 범죄현장에서 가장 확실하고 중요한 증거가 되는 것이 DNA이다. 이는 식별력이 뛰어나고 어지간한 조건에서 변형이 잘 되지 않아서 안전한 수사 방법으로 각광 받고 있다. `STR`이라고 부르는 유전자 마커를 사용한다면 범인을 단시간에 잡을 수 있다.

이처럼 생명공학은 이제 우리의 삶에서 떼어 낼 수 없는 중요한 위치를 차지하고 있다. 이제 생명공학이 없는 21세기는 상상할 수 없을 것 같다...........

정리=강희종기자@디지털타임스

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미생물 분야 기술 최강국 부상!

[YTN TV 2005-12-19 07:51]