생명연, 담배 유전체 2.76GB 해독…"백신 개발 효율 획기적 개선"

기존 대비 2배 가까이 품질 높여...고부가 소재 연구 활성화 기대

(지디넷코리아=박희범 기자)국내 연구진이 고부가 소재 생산에 주로 활용되고 있는 담배류 식물의 표준유전체 데이터 2.76GB를 해독했다. 총 4만6천215 개의 유전자를 발굴했다.

한국생명공학연구원은 식물시스템공학연구센터 신아영‧권석윤 박사 연구팀이 담배류 식물인 ‘니코티아나 벤타미아나(Nicotiana benthamiana, 이하 벤타미아나)’의 고품질 표준유전체를 대량 해독했다고 22일 밝혔다.

연구팀은 이 데이터를 활용해 향후 식물 백신, 기능성 물질과 같은 고부가 소재 연구 활성화에 기여할 것으로 기대했다.

한국생명공학연구원 벤타미아나 연구팀. 맨 왼쪽이 제1저자 이상희 UST-KRIBB 스쿨 박사과정생이다. 왼쪽부터 네 번째가 연구책임자 신아영 박사, 다섯 번째가 교신저자 권석윤 생명연 부원장, 일곱 번째가 제1저자 고서린 UST-KRIBB 스쿨 박사과정생이다.(사진=생명연)

신아영 선임연구원은 "최근 합성생물학과 유전자 재조합 기술이 진화하면서 식물 유전자가 새로운 물질이나 기능을 생산하는 플랫폼이 됐다"며 "이 플랫폼으로 널리 이용되는 식물 중 하나가 벤타미아나"라고 설명했다.

신 선임연구원은 "벤타미아나는 키우기 쉽고 성장이 빠른데다 병원성 박테리아에 대한 반응성이 우수해 진단용 시약이나 백신 등을 만드는 데 많이 사용된다"고 덧붙였다.

연구팀은 이 벤타미아나의 완성도와 정확도를 높이는 작업을 진행했다. 작업에는 제3세대 염기서열 분석 플랫폼인 나노포어를 활용했다.

이 결과 연구팀이 해독한 유전체 데이터량은 총 2.76GB다. 발굴 유전자 개수는 총 4만6천215개다.

유전체의 품질 척도인 QV 수치(Quality Value score)도 49를 달성했다. 이는 기존 담배 표준유전체 'NbLAB360'(QV33)이나 'Niben261' (QV 29.5) 대비 절반 가까이 높인 수치다. 차후 활용에 그만큼 정확성을 기할 수 있다는 의미다.

신아영 선임연구원은 "연구 과정에서 의도하지 않은 단백질 분해로 인해 대량 생산에 어려움을 겪었다"며 "현재 연구 목표는 유용 단백질 생산 최적 수율과 순도를 달성하는 것"이라고 말했다.

연구 결과는 빅데이터 분야 국제 저널 '사이언티픽 데이터' 온라인 판(4.6일자)에 게재됐다.

니코티니아 벤타미아나 모식도.

박희범 기자(hbpark@zdnet.co.kr)