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최신연구동향

[프랑스] 빛을 이용하여 지질을 연료로 변환하는 조류 효소의 발견
ABC
바로가기 관련링크(원문참조) Date2017.10.19 15:18 Read630

이용한 연료의 생산은 과학계에서 큰 관심을 모아왔다. 지금까지 과학자들은 질소가 고갈되었을 때에 조류가 에너지 대부분을 지질로 저장하도록 유전자 변형시키는데 성공했다. 이들 지질은 탄화수소와 화학적으로 유사하며, 추가적인 공정을 거치면 바이오연료로 변환될 수 있다고 한다. 

 

그러나 지질에서 바이오연료를 만드는 공정은 단순하지 않다. 대부분의 지질들은 한쪽 탄소 말단이 산소 원자 2개에 결합된 긴 사술의 탄화수소를 함유하고 있기 때문에 자연계에서 약산성을 띠게 된다고 한다. 이들 지질을 바이오연료로 변환시키는 쉬운 방법은 산소 원자가 부착된 말단 탄소를 제거하는 것이다. 그러나 불행하게도 대부분의 화학 반응은 말단 탄소만을 특이적으로 제거하지 못하기 때문에 긴 탄화수소 사슬의 중간 부위를 무작위로 절단하여 쓸모 없는 물질을 만들어내곤 한다. 한편 다른 대체 반응에서는 많은 에너지와 낮은 효율의 여러 단계를 거쳐야 한다고 한다.  

 

흥미롭게도 프랑스의 연구자들이 미생물에서 이러한 문제를 해결하는 방법을 찾아냈다. 작년에 이들 연구자들은 지질을 탄화수소로 직접 변환시키는 특정 조류 종을 찾아냈다. 이번에 연구팀은 이러한 변환을 담당하는 효소를 동정했다고 한다. 

 

생물학적 관점에서 이 효소가 특히 흥미로운 점은 변환 과정에서 빛을 활용한다는 것에 있다. 본질적으로 여기에서는 광합성의 2번의 반응과 DNA 수복을 위한 1번의 반응 외에 변환을 위하여 빛을 이용하는 4번째 생물학적 반응이 발생하는 것이다. 

 

일련의 생화학적 시험과 선별을 거쳐서 연구팀은 조류 추출물에서 이전까지 기능이 알려지지 않았던 새로운 효소를 동정했다고 한다. 연구팀은 해당 효소의 유전자도 확인하였으며, 세균에 도입시켜서 동일한 변환 과정이 이루어지는 것을 확인했다. 연구팀은 청색광 존재 하에서 반응이 일어나는 것에 기초하여 청색광을 적색광으로 전환해서 변환 과정도 조절했다고 한다.  ······

 

 

[원문참조] 한국바이오안전성정보센터(KBCH)『바이오화학산업동향(TWB)』" [프랑스] 빛을 이용하여 지질을 연료로 변환하는 조류 효소의 발견” (2017.09.06)

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