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UNIST 김동혁 교수 연구팀이 공동연구를 통해 메탄자화균 중 ‘마이크로븀 알칼리필럼 20Z(M. alcaliphilum 20Z)’의 대사경로를 규명함.

이 미생물은 탄화수소를 먹고 분해해 유용한 물질로 만드는데, 탄소공급원이 메탄에서 메탄올로 달라질 때 전체 대사과정에 변화가 발생함. 밝혀진 메탄자화균의 대사과정을 기반으로 유전자를 조작해 대사경로를 조절할 수 있는데, 메탄이나 메탄올을 원료로 활용해 원하는 물질을 정확하게 얻어낼 수 있을 것으로 기대됨. 메탄자화균이 탄소공급원으로 메탄올을 이용할 경우, 메탄을 이용할 때보다 많은 포름산을 만들어내는 특이한 현상을 발견함. 시작 과정이 같은데도 결과물이 달라지는 까닭은 전체 에너지 대사 과정이 바뀌기 때문으로, 메탄을 메탄올로 변환하는 화학반응에 사용되는 조효소(NADH) 양이 달라지기 때문에, 전체 에너지 대사와 탄소 대사에 차이가 생기고, 그 결과 생성되는 화합물로 다른 것으로 밝혀짐. 연구팀은 유전체 수준의 컴퓨터 모델링(Genome-scale modeling)을 이용해 메탄자화균의 대사 변화를 정확히 알아 낼 수 있었음.

M. alcaliphilum 20Z의 탄소공급원에 따른 대사경로의 차이는 메탄가스로 인한 환경문제를 해결하는 데 기여할 것으로 기대됨.

※ Metabolic engineering 게재