#. 겨울이면 집에만 틀어박혀 있는 김추위(80)씨. 그는 “‘삼한사온(三寒四溫)’은 어디 가고 겨울이면 맹추위와 미세먼지 출몰로 골머리를 앓는다”고 하소연한다. 지구온난화의 역습이라는 말이 나올 정도라 정부출연연구원과 학계가 광합성 세포공장 시스템 구축을 하나의 대안으로 삼고 연구에 나섰다. 이 세포공장에서는 이산화탄소를 저감하고 바이오연료를 생산하고 탄소자원화 능력을 갖추게 된다. 이를 활용하면 고부가 소재를 생산할 수도 있다. 김무웅 한국생명공학연구원 연구원은 “공장을 짓는 것은 아니고 이산화탄소를 흡수해 광합성 작용을 하는 미세조류 등 세포를 이용해 바이오 연료나 의학용 물질을 생산하는 개념”이라고 설명했다. 이산화탄소 저감 관련 글로벌 시장은 2011년 119억 달러(약 13조 원)에서 연평균 7.4% 성장해 2021년 243억 달러(약 26조 원) 규모로 커질 것으로 점쳐진다.
# 외근직이라 매일 저녁 약속이 있는 이영업(50)씨. 그는 식당에 갈때마다 휴대폰을 꺼내 음식에 비춰본다. 그의 휴대폰에는 식품 유해성분 동시검출 센서가 있어 미량의 인공색소·중금속·마이코톡신·환경호르몬 등을 파악할 수 있다. 그는 “외식을 해도 식품 보관·운송·판매 단계에서 어떤 유해물질이 들어갔는지 파악할 수 있어 안심된다”고 말했다.
한국생명공학연구원 국가생명공학정책연구센터가 8일 광합성 세포공장과 식품 유해성분 검출센서를 포함해 미래 상용화가 이뤄질 경우 파급력이 클 ‘바이오 분야 10대 유망 기술’을 선정해 바이오정보 포털사이트인 바이오인(http://www.bioin.or.kr)에 발표했다.
10대 기술에는 단일뉴런의 유전자 발현, 단백체 결합, 연결성, 신경활성 변화 등을 종합해 신경조직 간 네트워킹을 파악하는 단일뉴런 분석기술도 포함됐다. 개별뉴런을 표식하고 각각의 활동 양상을 분석할 수 있는 틀을 제공해 복잡한 뇌 기능을 파악할 수 있다. 원치 않는 유전자 변이를 제거해 유전적 기준선 상태로 복원하는 유전자 복원기술도 유망하다. 줄기세포를 이용해 인공적으로 배아와 배아 성장에 필요한 태반과 유사 구조체를 제작하는 합성배아 기술이 개발되면 배아를 사용하지 않고도 불임연구가 가능해진다. 유전자 가위기술로 개체 내 세포의 특정 유전자를 편집해 질병을 치료하는 생체 유전자 편집 기술은 희귀 유전질환이나 난치질환에 효과적인 치료법을 제시해줄 것으로 기대된다.
줄기세포와 3D 프린팅기술 융합을 통한 오가노이드(실험용 인공장기)를 활용해 복잡한 생체시스템을 모사하는 기술이 현실화되면 기초연구, 신약개발, 장기대체 치료법에서 효과적인 연구를 할 수 있다. 활성이 없는 다양한 암 유발 바이러스 인자의 동정과 분석에 관한 빅데이터를 통해 고효율의 암 발생 예방과 치료가 가능한 차세대 항암백신 개발 기술도 전망이 밝다. 유전자의 기능이 잘 드러나지 않는 형질에 관여된 여러 개의 타깃 유전자를 동시에 편집해 동·식물의 형질을 개량하는 기술이 발전하면 육종기간을 대폭 단축하고 새 형질을 도입할 수 있다. 세포 내 연쇄반응인 생합성 대사경로를 이용해 인공 합성한 체인형식의 효소 연쇄반응 공정을 통해 바이오연료와 다양한 소재개발도 극대화할 수 있다. /고광본 선임기자 kbgo@sedaily.com
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