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Korea Institute of Ocean Science & Technology

해양미생물, 미물(微物)에서 해양바이오시대 이끌 영물(靈物)로!

  • 조회 : 2726
  • 등록일 : 2016-03-31
해양미생물, 미물(微物)에서 해양바이오시대 이끌 영물(靈物)로!
해양생명공학의 원천 소재 확보를 위한 “KIOST 해양미생물자원 기탁등록보존기관”

 

지구 내 모든 현상에 관여하는 보이지 않는 지배자, 미생물    

크기는 작지만 지구에서 일어나는 모든 현상에 관여하고 있는 미생물은 육상뿐만 아니라 고온, 저온, 고염 등 다양한 해양환경에 적응할 수 있는 상상 이상의 대사기능으로 향후 바이오테크놀로지 산업의 주인공이 될 것으로 기대를 모으고 있다. 이에 해양미생물 검증 및 관리체계 구축을 수행하고 있는 한국해양과학기술원 권개경 박사팀은 이미 10여 년 전부터 "해양극한미생물은행"을 구축·운영하며, 이를 기반으로 보유중인 균주의 유전체를 해독함으로써 체계적인 정보제공과 안정적인 자원관리를 위해 노력하고 있다.


(좌)사진 1. 다양한 고분자 탄수화물 분해기능이 우수한 Saccharophagus sp. MEBiC06638
(우)사진 2. 국내에서 최초로 새로운 목으로 발표한 Kordiimonas 속의 신종세균 K. aquimaris MEBiC06554의 전자현미경 사진

 


KIOST, 안정적인 해양미생물자원의 확보와 관리를 위한 기탁등록보존기관이 되다    

지난 2012년부터 해양수산부 산하 〈해양미생물 기탁등록보존기관〉으로서 과제를 수행하게 된 한국해양과학기술원(이하 KIOST)은 해양미생물 중에서도 원핵미생물에 전문화된 기탁등록보존기관이다. 2012년 1월 해양수산부로부터 해양생물자원 기탁등록기관 과제 선정 이후, 초기 1~3차년도(2012년~2014년) 까지는 기탁등록보존기관으로서의 체제 확립과 안정화라는 목표아래 시설 및 장비, DB, 필요 서식 및 절차 등을 보완하고 운영 경험을 쌓는데 주력하였다. 이후 4차년도(2014년~)부터는 기탁등록보존기관의 전문성을 보다 강화하기 위해 운영시스템을 업그레이드하는 것은 물론, 책임기관과 정보관리기관과의 연계 협력을 강화하고 검색 포털을 통한 홍보 활동에도 힘쓰고 있다. 그리하여 현재 총 1,703종 9,370주의 해양미생물자원을 확보·관리하고 있다. (2015년 12월 31일 기준)


그림1. 보유 중인 해양미생물자원의 분류군별 분포

 


전문연구원들의 축적된 관리 노하우와 끊임없는 연구 개발로
해양미생물자원 기탁보존을 위한 최적의 환경 조성
    

국내 연안에서부터 먼 대양까지 접근할 수 있는 연구선과 인프라를 갖춰 다양한 해양 미생물 자원의 샘플 직접 채취가 가능한 것은 물론, 전문 연구원들의 축적된 관리 노하우를 통해 지속적이면서 안정적인 미생물자원 기탁보존까지 가능한 KIOST. 무궁무진한 해양미생물자원의 다양성을 높이기 위해 꾸준히 새로운 배양방법을 시도하고 보다 효율이 높은 보존법을 연구하고 있는 KIOST는 개별 연구자들이 보유한 해양미생물자원의 수탁관리를 통해 확보된 자원의 사장 및 사멸을 방지하기 위해 노력하고 있다. 특히 미생물 보관을 위한 최적의 환경 조성을 위해 초저온 냉동고 등의 특수시설을 갖춘 것은 물론, 보존기술 개발을 위해 CAS(Cell Alive System) 1) 급속냉동 특수 장비를 활용한 새로운 시험에도 박차를 가하고 있다.

1) 세포를 산채로 급속히 동결시키는 기술


해양미생물자원 기탁등록보족기관으로서의 KIOST 역할

 

  • 해양미생물자원 조사, 발굴, 연구
  • 해양미생물자원의 검증, 관리, 분양체계 구축
  • 해양미생물자원 정보의 표준화 및 웹 기반의 관리체계 구축
  • 발굴된 자원의 적극적인 활용 및 타 기관과의 능동적 협력 체계 구축
  • 관리가 중단된 해양미생물자원의 위탁 보관을 통한 사장 방지

 


(좌)사진 3. 초저온 냉동고에 보존 중인 해양미생물
(우)사진 4. 보유 미생물의 분자동정을 위한 유전자 마커 분석 실험

 


해양극한미생물자원은행 홈페이지 통해 수집된 미생물 정보 공유
누구나 미생물 분양 신청 및 기탁 의뢰 가능해
    

더불어 이렇게 수집된 미생물의 기능과 명칭, 생태조건에 관한 상세 정보를 공유하는 창구가 마련되어 있으니, 바로 KIOST에서 운영하는 해양극한미생물자원은행 홈페이지(이하 MEBIC, www.mebic.re.kr)다. 이곳은 관련 연구 개발자부터 과학대전에 참가하는 고교생까지 누구에게나 열린 공간으로 운영되며, MEBIC이 보유한 각종 미생물의 분양신청도 가능하다. 또한 해양 미생물의 활용을 원하지만, 보관의 어려움을 겪고 있는 실험자들을 위한 기탁 의뢰도 받고 있다.

 


(좌)사진 5. 해양극한미생물자원은행 홈페이지 (www.mebic.re.kr)
(우)사진 6. 미생물 균주 온라인 분양신청 페이지

 

다양한 기관들과의 협력활동& 연구개발 소재의 원활한 공급을 도와
국내외 해양생명공학 기술경쟁력 강화에 기여
    

특히, KIOST는 해양수산부 산하 기탁등록보존기관의 일원이자 미생물 분야를 대표하는 기관으로서 기탁기관 협의회 활동에 적극 참여하고 있으며, 2014~2015년에는 범부처 차원에서 수행된 미생물자원 분야 실무위원회에 해양수산부를 대표하여 참여한 바 있다. 또한 KIOST의 소속 연구진이 발표한 신종 미생물은 타 기관 연구자들의 신종 발표용 참조균주로 이용되기도 하는데, 일례로 경북해양바이오산업연구원은 KIOST를 통해 분양받은 미생물 자원으로부터 광학선택성을 보이는 epoxide hydrolase를 생산하는 미생물을 선별하는 것에 성공, 이를 학술회의에서 발표해 KIOST 및 다양한 기관들과의 협력활동 성과를 공유하기도 했다.

 


그림 2. 다양한 연구그룹과 협력하고 있는 해양미생물자원 기탁등록보존기관 (해양극한미생물자원은행)

 

독보적 해양미생물자원 기탁등록보존기관이자
해양바이오산업 경쟁력 확보의 교두보 되길
    

올해 세계 바이오테크놀로지(BT)시장 규모는 전년 대비 8.1%이상 성장하였으며, 그 중에서 미생물 관련 제품이 차지하는 비중은 1,560억 달러로 추정된다. 따라서 복제 가능한 무한자원으로서 생명공학 산업의 핵심 요소인 해양미생물에 전문화된 기탁등록보존기관의 중요성은 더욱 강조될 수밖에 없다.

 


사진 7. 해양미생물자원 기탁등록보존기관 연구책임자 권개경 박사(KIOST 생물·생태계연구본부장)

 

“매년 500주 이상의 새로운 미생물을 확보하여 이를 보존하고, 300주 이상 분양, 1년에 4종 이상의 신종 미생물을 보고하려고 합니다. 특히 고온이나 무산소 환경에서 분리해야 하는 혐기성 미생물과 같이 쉽게 분리하지 못하는 종에 접근하여 유전자정보를 해독하거나 논문을 발표하고 있죠. 이런 노력들의 결과로 해양미생물자원의 안정적 유지와 연구개발 소재의 원활한 공급이 이루어짐으로써 미래 해양바이오산업의 세계적 경쟁력을 확보하는 교두보가 되길 바랄 뿐입니다.”

 

 

2016-03-31

 

 

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최종수정일 :
2017-02-15