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석유 대신 대장균으로 ‘나일론’ 만드는 날 올까

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석유 대신 대장균으로 ‘나일론’ 만드는 날 올까

2015.08.11 18:00
KAIST, 의약품·나일론 전구체 합성 대장균 최초 개발
이상엽 KAIST 특훈교수. - KAIST 제공
이상엽 KAIST 특훈교수. - KAIST 제공
석유 대신 미생물로 ‘나일론’을 만들 수 있는 가능성이 열렸다.
  
이상엽 KAIST 생명화학공학과 특훈교수팀은 세계 최초로 대장균에서 1,3-다이아미노프로판(원, 쓰리-다이아미노프로판)을 생산하는데 성공했다고 11일 밝혔다.
 
이는 의약 및 농약제품 제작에 이용되는 핵심 화학물질일 뿐 아니라 나일론(폴리아마이드)을 만들 수도 있는 물질이다.

 

지금까지 1,3-다이아미노프로판은 석유에서 얻어왔다. 하지만 연구팀이 이번에 대장균으로 1,3-다이아미노프로판을 생산하며 석유가 고갈되더라도 이 물질을 지속가능하게 생산할 가능성을 연 것이다.

 

연구팀은 1,3-다이아미노프로판을 생산하는 대장균을 만들기 위해 우선 컴퓨터로 만든 가상 세포에 다른 미생물의 유전자를 대입해 1,3-다이아미노프로판을 생산할 수 있는 가장 효율적인 대사회로를 결정했다. 그 뒤 이 대사회로를 실제로 만들어 대장균에 넣었다. 이렇게 세포 전체 대사회로를 분석한 뒤 총체적으로 조작해 원하는 화합물을 대량생산하는 기술을 ‘시스템 대사공학’이라고 한다.

 

여기에 추가로 대사공학을 통해 대장균의 생산량을 21배 이상 증가시키기도 했다. 이 대장균을 이용하면 대장균 배양액 1리터당 13g의 1,3-다이아미노프로판을 생산할 수 있을 정도다.
 
이 교수는 “바이오매스를 원료로 여러 제품을 생산하는 ‘바이오리파이너리(Bio-refinery)’를 통해 1,3-다이아미노프로판 생산 가능성을 세계 최초로 제시했다는 점에 이번 연구의 의의가 있다”라며 “더 많은 연구를 통해 생산량과 생산성을 증가시킬 계획”이라고 말했다.

 

연구결과는 ‘네이처’의 자매지 ‘사이언티픽 리포츠(Scientific Reports)’ 11일자에 실렸다.

 

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