KAIST 생명화학공학과 이상엽 교수(사진)팀은 미생물을 통해 바이오연료 등을 생산하는 체계적 전략을 제시한 리뷰(review) 논문이 셀(Cell)지가 발행하는 '생명공학동향'지 표지논문으로 실렸다고 26일 발표했다.

이 논문의 제1저자인 이정욱 연구원은 "시스템생물학 · 합성생물학 · 진화공학을 한데 어우르는 '시스템 대사공학'(화학 · 생물학 · 공학적 지식을 토대로 생명체의 새로운 대사과정을 설계하는 것)을 통해 '바이오리파이너리(Biorefinery)' 를 혁신할 수 있다"고 말했다. 바이오리파이너리는 식량 목질 미생물 조류 등 바이오매스를 원료로 공장에서 바이오 연료 및 관련 고부가가치 제품 등을 생산하는 것이다.

원유 정제를 통해 여러 제품을 생산하는 오일리파이너리(oilrefinery)에 빗댄 개념이다.

시스템 대사공학을 이용하면 미생물을 게놈(genome) 등 각종 오믹스(omics) 수준에서 분석하고,이들의 상호작용 등 가상 시뮬레이션 결과를 통합해 세포 상태를 여러 차원에서 규명할 수 있다. 이 결과를 토대로 맞춤형 대사조절을 하면 고효율 미생물 균주를 개발할 수 있다는 게 연구진의 설명이다. 오믹스는 전사체(RNA 등),단백체(프로테옴),대사체(메타볼롬) 등 데이터를 전산 분석해 생명 현상을 밝히는 것이다.

예를 들면 거미실크 단백질을 오믹스 차원에서 분석해 대사경로를 밝힌 후 대사과정을 조절하면 방탄조끼 등에 쓰이는 고강도 섬유인 '케블라'를 대체할 수 있을 정도의 물질이 생겨나며 이는 앞서 연구진이 규명했다.

이해성 기자 ihs@hankyung.com