- □식물 진화와 종 다양성 연구에 핵심 유전체 정보로 활용되는 엽록체 유전체와 핵 리보솜 유전자를 동시에 매우 효율적으로 완성할 수 있는 방법을 개발하였다. 본 기술은 차세대유전체분석기술(Next Generation Sequencing: NGS)로 생산된 소규모 염기서열정보를 효율적으로 가공하여 유전체 정보를 완성하는 분석방법이며 기존의 방법에 비해 적은 비용으로 매우 빠르고 정확하게 완성할 수 있는 생물정보분석 기술이다.
- ○NGS기술은 최근 유전체 분석에서 가장 중요한 수단이며 식물, 동물, 미생물 등의 연구에 매우 많이 활용되고 있다. 하지만 NGS로 생산된 데이터양은 많지만 작은 조각들로 이루어져 있기 때문에 작은 조각 정보들의 퍼즐 맞추기를 통해 완전한 유전체정보를 완성하는 기술은 매우 중요하다.
- ○NGS기술을 이용하여 전체 유전체를 해독하는 게놈프로젝트는 많은 노력과 시간이 소요되는 일이지만 최근 우리나라 주도로 배추, 양배추, 고추, 녹두, 팥, 인삼 등이 완성되었거나 거의 완성 단계에 있다.
- ○본 기술은 소규모의 NGS 데이터를 생산하여 식물의 종 다양성 및 진화 연구에 가장 많이 활용되는 세포질의 엽록체 유전체(약 150,000개의 DNA로 구성)와 핵 리보솜 유전자(약 10,000개의 DNA로 구성)를 완벽하게 완성하는 새로운 방법이다. 이 방법은 소규모 NGS 데이타를 이용한 조립방법으로 de novo assembly of low coverage whole genome sequence (dnaLCW)로 간단히 요약되며 기존의 방법에 비해 저비용 고효율의 비약적인 새로운 방법을 제시하고 있다.
- □본 기술은 서울대학교 식물생산과학부 양태진 교수 연구팀에 의해 개발되었으며 이를 이용하여 벼와 야생벼 30종의 엽록체 유전체와 핵 리보솜 유전자 서열을 완성하였고, 그 결과는 Nature의 자매지인 Scientific Reports 온라인판에 게재되었다.
- ○이를 통해 아시아와 아프리카 재배종 벼의 기원을 명확히 밝혔다.
- □본 기술을 이용하여 인삼 품종 11개의 엽록체 서열을 완성하고 인삼 품종 특이 바코딩 마커를 개발하였으며, 그 결과는 PLOS ONE에 게재되었다.
- ○이를 통해 우리나라의 우수 인삼 품종의 분자 육종을 가능케 하였으며, 국내 우수 인삼 종자의 해외 유출을 차단할 수 있는 기반을 마련하였다.
- □본 기술을 이용하여 국립생물자원관과 식품의약품안전처 등의 지원을 받아 최근 건강기능식품으로 사회 이슈화되었던 백수오와 이엽우피소 뿐 아니라 산초와 초피, 오가피, 방풍, 식방풍, 해방풍 등 100 여 종 이상의 식물종에 대한 엽록체 유전체 정보를 세계 최초로 완성하여 우리나라 고유 자원의 생물 주권 확보는 물론 생약자원의 기원 판별을 위해 최근 5개월 사이에 약 15편의 SCI 논문을 게재하였다.
- □최근 나고야의정서의 국제적 발효와 더불어 자원주권의 중요성이 부각되고 있다. 본 기술은 우리나라 생물자원의 주권확보 및 효율적인 관리와 활용, 종자주권 확보 등에 비약적인 도움을 줄 것이다.
- ○최근 나고야의정서의 국제적 발효 등과 더불어 생물자원의 중요성 및 생물주권의 확보 노력 등이 매우 절실하게 필요한 상황이 되었다. 본 기술은 한반도에 분포하고 있는 다양한 생물자원의 효율적인 관리 및 활용체계 기반 마련에 획기적인 기여를 하리라 기대된다.
- ○본 연구는 농촌진흥청의 차세대바이오그린21사업과 국립생물자원관의 주요생물자원의 유전자분석연구사업의 지원을 통해 이루어졌다.
- ○본 기술은 서울대학교 식물생산과학부 양태진 교수 연구팀에 의해 개발되었으며 ㈜파이젠에 기술이전되어 상용화 서비스되고 있어 국내 다양한 연구진이 활용할 수 있는 기반을 마련하였다.
- □양태진 교수는“미래는 자원의 중요성이 부각되는 시대이므로 본 연구에서 완성된 dnaLCW기술은 우리나라의 유전체분석기술이 세계로 뻗어나가는 계기가 될 뿐 아니라 자원식물의 중요성과 주권을 확보하는 것 뿐 아니라 종자주권과 국제경쟁력 확보 등의 응용연구분야에서 우리나라가 세계적으로 앞서는데 기여할 것”이라고 말했다.
