북큐슈 여행 후기

2017년 무더웠던 여름의 휴가가 여러분들에게 좋은 추억으로 남았는지 직장생활보다 힘든 육체노동의 연장선에 있었는지 모르겠습니다.
올여름은 가족을 뒤로하고 많은 핍박과 질타 속에서 40년 지기와 일본의 북큐슈(후쿠오카, 유후인, 뱃부,등) 여행을 떠나보았습니다.
단, 40대인 우리는 체력의 한계와 언어의 장벽을 사전에 예상하고 자존심은 상했지만 패키지 여행을 선택하는 과감함을 보였습니다.



여행 첫째 날 일본 소규모의 사가 공항에 도착하자마자 매우 친절한 공항직원분들과의 만남에 설렛던 느낌과 동시에 한국인으로서는 상상할 수 없는 업무처리 속도에 답답함을 느꼈지만, 한국인의 조급한 성격이겠거니 생각하며 느림을 여유로움으로 긍정의 마음으로 받아들여 보았습니다.

패키지여행이라 선택의 권한이 없었던지라 4시간 동안의 고속도로를 달려 숙소에 도착하여 일본 특유의 고슬고슬한 쌀밥과 정갈한 반찬으로 저녁 식사를 하고 처음으로 주어진 자유시간을 만끽하기 위해 오이타 역으로 무작정 걸어 ‘백두산(白頭山)’이라는 작은 맛집(와규)을 찾아 여행 첫날의 피로를 풀 수 있었습니다.



여행 둘째 날 온천욕으로 시작하여 온천욕으로 끝나는 일정이었지만 근육통과 피부에 좋다는 가이드의 말씀에 긍정적인 마인드로 끌려다니는 하루였습니다.



일본은 전통과 자연을 훼손하지 않는 범위에서의 관광지를 개발하는 것 하나는 부러워할 만한 나라임은 틀림없는 것 같습니다.



둘째 날 모두는 오랜만의 시골풍경과 자연 속에서의 하루로 마음의 여유를 찾을 수 있는 시간이었으며 여름 산의 아름다움과 시원함을 느낄 수 있었습니다. 물론 일정이 모두 끝난 후에는 어김없이 음주가 기다리고 있었으나 남자들의 수다도 하룻밤을 새울 수 있는 정도의 잠재력은 있다는 것을 알게 되었습니다.



어렵게 떠난 남자들만의 3일째 여행은 누구나가 느끼는 것처럼 피곤함과 아쉬움 속에서 빠르게 지나갔지만 오랜만에 머리를 비워보려 노력했었습니다. ‘비워야 채워진다’는 월호 스님의 법문을 몸으로 체험해 보는 여행이었던 것 같습니다. 여러분들은 이번 여름을 어떻게 보내셨는지요? 혹시 바쁜 일상에 쉬지도 못하고 달려오신 건 아니신지요? 여러분들도 1년 중에 며칠은 조금 느리게, 몸과 마음에 여유를 주면서 생활하시길 바랍니다.

작성자 : Business Development팀
조관희 팀장

Posted by 人Co

2017/09/01 14:41 2017/09/01 14:41
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지난 7월 24일~25일, 이틀에 걸쳐 KOBIC과 (주)인실리코젠이 주최하여 Metagenome에 대한 생명정보학 교육 워크숍을 진행하였다. 강의는 Metagenome의 역사와 Human Microbiome의 중요성 그리고 Metagenome 분석 전략에 대한 교육으로 이루어졌다. 강의 내용 중 Human Microbiome Project(인간 미생물 게놈 프로젝트)에 대해 집중하였고, 이에 대해 간략하게 적어본다. Human Microbiome이란 우리 몸에 존재하는 모든 미생물 게놈의 집합체를 말한다.


Human Microbiome Project의 시작 

2000년 인간 게놈 프로젝트의 초안이 발표되었다. 그 결과로 인체의 신비를 밝히고 질환의 비밀을 해결해 줄 것이라 기대했지만, 의학 발전에 기여한 수준은 높지 않았으며 지금도 인간 게놈을 보완하는 연구는 계속 이루어지고 있다. 그 뒤를 이어 2007년 제2의 게놈 프로젝트가 시작되었다. 제2의 게놈 프로젝트는 세컨드 게놈이라 말하고 있으며 우리 몸속의 90%를 차지하고 있는 미생물의 게놈을 밝히는 프로젝트이다.
우리 몸에는 인간 세포의 10배 이상 되는 미생물(고세균, 박테리아, 바이러스 등)이 함께 살고 있고 이들은 인간 게놈보다 대략 100배 많은 유전 정보를 암호화하고 있다. 눈에 보이지 않게 작지만, 그들은 인간 체중의 1~3%를 차지는 우리 몸의 일부이고 대부분의 미생물은 인간의 건강을 유지하는데 필수적이다.
Human Microbiome Project는 미생물이 인간의 건강에 영향을 미칠까? 건강한 인간과 질환이 있는 인간의 미생물은 어떠한 차이가 있을까? 여드름과 같은 피부질환은 피부에 살고 있는 미생물의 불균형 때문인가? 비만증 및 염증성 장 질환은 장내 미생물의 변화 때문인가? 알레르기나 정신질환도 미생물의 균형이 파괴되어 일어난 것인가? 라는 근본적인 질문에서 시작되었다.
최근 과학적인 연구결과로 미생물은 인간의 몸과 협력적 상호작용을 하면서 방어, 신진대사, 면역의 균형과 같은 인간의 신체 기능에 참여하여 위장 장애, 알레르기, 비만, 자가 면역질환 및 정신질환의 발생과 예방에 직접적인 영향을 미친다고 발표되고 있다.


Human Microbiome Project의 최근 동향 


(그림1. Human Microbiome Project의 국내외 동향)

2007년 미국, 유럽, 일본 등이 참여하여 International Human Microbiome Consortium (IHMC)을 조직하였다. 인간의 몸을 이루는 표면 중에서 18개 부위를 선정하여 수백 명 지원자의 미생물을 채취한 후 미생물 게놈 분석을 수행하고 있다. 이를 통해 몸속에 어떠한 미생물들이 서식하고 있는지와 미생물과 연관된 질환을 연구하고 있다. 한국은 다소 늦었지만 2011년에 가입하였다.

미국 : Human Microbiome Project (HMP)는 NIH에서 2008년부터 nasal passages(비강), oral cavity(구강), skin(피부), gastrointestinal tract(위장관) 및 urogenital tract(비뇨 생식기) 등 15개 신체 부위를 대상으로 690개의 샘플에서 미생물 군집을 연구하는 프로젝트를 수행하였다. 건강한 개인의 정상적인 미생물 조성 범위를 확인하였고 생물학적, 의학적으로 중요한 정보를 제공하고 있다.
National Microbiome Initiative (NMI)는 2016년 5월에 농작물, 소, 돼지 등에 영향을 미치는 토양 미생물을 비롯하여 감염병과 정신질환, 비만에 영향을 미치는 미생물, 우주인에게 미생물이 미치는 영향 연구에 2년간 1억 2천 100만 달러를 투입하였다.

유럽 : 염증성 장 질환과 비만을 두고 2008년부터 2012년까지 프랑스, 독일, 덴마크, 스페인, 뉴질랜드, 중국 등 유럽 8개국이 컨소시엄을 구성하여 Metagenomics of the Human Intestinal Tract (MetaHIT) 프로젝트를 진행하였고, 현재는 International Human Microbiome Consortium에 참여하고 있다

캐나다 : Canadian Institutes of Research (CIHR)는 2009년에 140억 원의 예산을 편성하여 Canada Microbiome Initiative (CMI)를 만들었다.

한국 : 2011년에 International Human Microbiome Consortium에 가입하였다. IBS 면역 미생물 공생 연구단에서 환자 맞춤형 면역 조절 미생물을 발굴하고, 이를 활용해 면역질환 치료를 하려고 한다. 아시아태평양 이론물리센터는 미생물 생태계 지도를 만들고 인체의 건강과 질환을 연구하고 있다. 또한, 미래창조과학부도 올해부터 2023년까지 총 80억 원을 투자해 한국인 장내 미생물 뱅크 구축과 활용 촉진사업을 추진하고 있다.


Human Microbiome과 질환, Microbiome 분포 

몸속에 살고 있는 미생물 개체군의 불균형이 질환을 유발할 수 있으며, 이러한 질환으로 acne(여드름), antibiotic-associated diarrhea(항생제 관련 설사), asthma(천식), allergies(알레르기), autism(자폐), autoimmune diseases(자가 면역 질환), cancer(암), dental cavities(치아 충치), depression and anxiety(우울증과 불안), diabetes(당뇨병), eczema(습진), gastric ulcers(위궤양), hardening of the arteries(동맥 경화), inflammatory bowel diseases(염증성 장 질환), malnutrition(영양실조), obesity(비만) 등과 연관이 있다는 연구 결과가 보고되고 있다.

(표1. Human microbiome과 관련된 질환)
<출처 : 2012, Nat Rev Genet. The Human Microbiome: at the interface of health and disease>

몸속의 미생물 생태계가 불균형을 이루는 이유는 항생제 남용 및 노출, 병원성 미생물 감염, 식습관 변화 같은 환경요인에 의한 선택에 의해 유도될 수 있다.


(그림2. 우리 몸에 존재하는 미생물 분포)
<출처 : 2012년 Nature, The surface brigade>
<출처 : National Institutes of Healthy, Scientific American Human Micorbiome Project>
<출처 : 2012, Nat Rev Genet.The Human Microbiome: at the interface of health and disease>

위 그림에서 보여주는 바와 같이 인간 미생물의 구성은 해부학적인 위치에 따라 다양하게 분포하고 있다. 피부를 예로 들면, National Human Genome Research Institute 책임자인 Julie Segre는 2009년 6월에 10명의 건강한 지원자를 기반으로 인체 피부 20곳에 살고 있는 미생물을 조사하였고, 건강한 피부에 존재하는 미생물의 다양성을 밝혀냈다. Oily(유분기), Moist(촉촉함) 그리고 Dry(건조)한 상태에 따른 피부 미생물 분포를 확인하였다.
배꼽, 겨드랑이, 사타구니 같이 촉촉한 표면에는 Corynebacterium(코리네박테륨)과 Staphylococcus(포도상구균)에 속한 미생물이 살고 이들은 땀 속에 있는 질소를 먹고 산다. 얼굴 및 등과 같이 피지가 많은 표면에는 Propionibacterium(프로피오니박테룸)에 속하는 미생물이 주로 사는데 이들은 땀구멍에서 배출된 지방을 먹고 산다. 팔꿈치나 팔뚝에는 훨씬 다양한 미생물이 살고 있다.
피부에 사는 미생물의 일부는 죽은 피부를 제거 위해 진화했으며, 다른 일부는 피부 세포가 생성하는 오일을 천연 모이스처라이저로 변형시키고, 일부 미생물은 해로운 박테리아와 바이러스가 침입하지 못하도록 하였다. Julie Segre는 미생물의 불균형이 건선 및 습진과 같은 피부 질환에 기여하는지 여부를 조사하기 시작했다.

대변 미생물 이식(Fecal Microbiota Transplantation) 치료 

대변은 70%가 박테리아이고 4,000종의 박테리아가 발견된다. 대변 미생물 이식은 건강한 사람의 변에서 추출한 유익한 미생물을 다른 사람의 장에 넣어주는 것으로, 수혈을 받는 것에 비유할 수 있다. 한 번의 대변 미생물 이식으로 C-diff(시디프)’ 경우는 완치율이 80%나 된다고 한다.
대변 미생물 이식의 예는 동물에서도 볼 수 있다. 침팬지 행동에 관한 연구로 유명한 Jane Goodall에 의하면 일부 야생 침팬치는 과일을 먹다 보면 설사를 하게 될 때가 있는데, 이때 다른 침팬지의 대변을 먹고 적합한 미생물을 취한 후 설사를 멈춘다고 한다.

호주 시드니 소화 질환 센터의 Tom Borody교수는 염증성 장 질환 치료의 목적으로 대변 기증자 모집 광고를 통해 대변 미생물 이식의 공여자를 모집하여 치료에 적용하기도 하였다.


(그림3. 대변 기증자 모직 광고)
<출처 :100% Human>

미국에서는 비영리 대변은행인 OpenBiom이 출범하였다. OpenBiom은 대변의 공여자 모집 => 대변 스크리닝 => 이식할 세균준비 => 샘플 배달까지 해주는 서비스를 갖추고 있다. 미국 50개 주 중 33개 주의 180개 병원이 오픈바이옴과 연계되어 있다. 50명의 공여자를 테스트하고 검증해야만 한 사람의 적합한 공여자를 만날 수 있다.
2017년 국내에서도 대변은행 골드바이옴이 운영되고 있고, 세브란스병원은 전문 대변 이식팀을 구성하였다.
대변 미생물 이식은 장질환, 비만, 장과 연계된 질환 등의 치료 목적으로 이루어질 것이고 개인 맞춤형 미생물 대변 이식으로 발전할 수도 있다.

글을 마치며 

장내에 사는 미생물, 피부에 사는 미생물, 대변 미생물의 스크리닝 등 우리 몸속에 분포하고 있는 미생물을 분석해 내기에는 너무나 방대한 양과 종류이다. 그러나 시퀀싱 및 생물정보학 기술이 계속 진화화면서 지난 10년간 많은 발전이 있었다. 공개된 분석 도구로서는 Mothur, Vegan, Qlime 등이 있다. 우리 회사의 CLC Microbial Genomics Module을 활용하여 미생물 군집의 구성 및 기능적 특성을 분석할 수도 있다. 인간 미생물은 개인, 인종간, 국가에 따라 변동 및 다양성이 존재하며 한국인 고유의 미생물 게놈 데이터베이스가 구축되어 공개될 날을 기대해 본다.

<참고 문헌 및 사이트>
1. 10% Human. (Allerna Collen, 앨러나 콜렌)
2. The surface brigade, NATURE | VOL 492 | 20/27 DECEMBER 2012
3. The Human Microbiome: at the interface of health and disease Nat Rev Genet. 2012 Mar 13; 13(4): 260–270.
4. http://learn.genetics.utah.edu/content/microbiome/disease/ 
5. http://cdc.go.kr/CDC/cms/content/mobile/61/71961_view.html 
6. http://news.donga.com/3/all/20170421/83973970/1 



작성자 : 정호진 지사장

Posted by 人Co

2017/08/18 10:21 2017/08/18 10:21
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여러분의 직장생활, 행복하신가요?

직장인이라면, 인생 1/3 이상의 시간을 회사에서 보낸다 해도 과언이 아닌데요, 표정이 어둡고, 열의가 보이지 않는 상태로 오랜 시간 직장생활을 하고 있다면, 행복하지 않은 삶으로도 연결되는 것이죠.

조직 내에서 인정받는 일원이 되고, 리더가 되며, 전문가가 되는 방법… 각종 직장생활 처세술서에 나오는 행동양식은 결론적으로 모두 유사합니다. 회사의 원리와 원칙부터 이해하고 행동하는 공통점이 있습니다. 적응력, 조정력, 소통, 열정과 역량 등도 빠지지 않는 키워드들이죠. 중요한 건 신뢰와 진정성이 빠지면 금세 들통 나기 마련이라는 것!
 
이번 기회에 소개하고자 하는 (주)인실리코젠 R&D Center 4인은 제가 입사해서 오랜 시간 人Co인으로 함께한 분들이며, 굳건히 각 분야의 리더로 성장하신 분들입니다. 이분들의 생각을 짧게나마 들어보는 시간을 가졌습니다. 자, 그럼 살짝 들어볼까요? ^^



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학창 시절부터 시베리아나 몽골 초원과 같은 가보지 못한 곳에 대한 동경이 있습니다. 기계공학에서 출발하여 생물정보학이라는 분야로 옮겨오면서 생소하고 처음 길을 걷는 것이라 즐겁게 받아들였습니다. 이러한 경험을 과학자와 나누면서 그 대가를 받는 것도 고객과 저, 서로가 생소했던 것 같습니다. 이제는 산업의 한 분야로 인정받아 많이 자연스러운 환경이 된 듯합니다.

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대학 복학생 때(1997년 즈음), 처음 생물정보학이라는 단어를 접하고는 나를 위한 분야라고 생각했습니다. 컴퓨터에 관심이 많으면서, 동시에 분자생물학을 좋아했던 사람이라면 당연히 생각했을 겁니다. 당시 학교에서 배울 수 없었기 때문에 학회, 세미나 등을 찾아 들으러 다녔던 것이 이 분야로의 시작이었던 것 같습니다. 지금이 2017년이니까 20년은 됐네요. 그동안 생물정보학 분야가 정말 넓음에 막막하기도 했고, 돈 벌기 어려운 분야인데 할 수 있을까 두렵기도 했습니다. 요즘은 그 응용, 실무 분야가 확실히 많아졌다고 느낍니다.


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다른 사람보다 생물정보라는 분야에 더 늦게 합류하였고, 생물정보라는 분야라기보다 데이터 과학이라고 생각되는 이 분야에 BIT가 아닌 BT 전공자로서 심각한 적응기를 겪었다 할 수 있습니다. 2008년부터 특별히 비정규화되어 있고, 개별 데이터가 많이 존재하는 식품 분야의 데이터 세상에 발을 디디면서 그야말로 혼돈과 혼란의 시간을 겪었습니다. 그럼에도 불구하고, 뒤돌아 가지 않고, 10년이 지난 지금까지 데이터 과학이라는 이 분야에 서 있는 것을 보면, 이 길을 가야만 해서 이곳에 발을 디디게 된 게 아닌가 생각됩니다.

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분자생물학을 전공하고 animal cell culture를 하던 저에게 우연한 전화 한 통이 생물정보를 시작하게 했습니다. 프로모터 연구를 했다는 잊고 있던(브릭에 올려진) 저의 이력서를 보시고 금요일 자정을 넘기던 그 시각, 갑자기 생물정보를 함께 해보지 않겠느냐는 권유로 큰 기대도 망설임도 없이 그냥 그렇게 생물정보를 접하게 됐습니다. 생각해보면, 통계나 프로그래밍에 전혀 문외한이었던 그때부터 15년이 지난 지금까지도 저는 행운이 따랐던 것 같습니다. 늘 주변엔 함께 공부하던 친절하고 똑똑한 분들이 계셨고, 데이터가 쌓여 있었던 터라 크게 다른 생각을 하지 않고 지금까지 오고 있는 듯합니다.


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환경부의 연구과제가 기억에 남습니다. 당시에는 거의 최초로 시맨틱스(Semantcis, 意味論)를 적용하여 환경유해물질에 대한 유전체 데이터베이스를 구축하는 주제였습니다. 연구진 중에서 저희에게 데이터를 잘 정리해서 주시던 분이 계셨습니다. 그분이 주신 단편 자료를 차곡차곡 모으고 시맨틱스 모델로 뽑아서 그린 유전자-화학물질-생리활성 네트워크 그림을 논문 초안에 넣어서 보내드렸습니다. 그러고 나서 그분에게서 전화가 왔는데 자기가 중요한 저널에 준비하는 개념을 어떻게 알았느냐고 놀라움과 걱정을 전해주셨습니다. 결국, 그 그림은 중요한 심볼을 모두 제거하고 간략한 현황만 보여주는 식으로 변경되어 논문으로 출판되었습니다. 당시에 그 교수님은 해당 주제로 5년 이상 하면서 찾은 내용이고, 그 아이디어는 저희에게 노출하고 싶지 않았는데, 단편적 데이터의 의미적 연결(시맨틱스)이라는 기술로 동일한 결과를 얻을 수 있었던 것입니다. 이후에 그 교수님은 저희 회사 제품을 꾸준히 사용하는 고객이 되고 저희도 시맨틱스의 잠재성에 확신을 하는 계기가 되었습니다.

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2011년 구제역 사태가 가장 기억에 남습니다. 당시, 축산과학원 정보시스템 유지관리 사업 중이었는데, 구제역이라 출입이 통제됐었죠. 급하게 시스템 점검해야 할 일이 있어 전산실에 들어가야 했는데, 그러기 위해서는 정문 옆 임시 샤워시설에서 샤워하고, 자외선 소독하고, 속옷도 갈아입고, 방역복을 입은 채 작업해야 했습니다. 긴급 위급 상황을 절감하면서 서버 앞에서 작업하던 때가 기억나네요. 리눅스 명령 하나하나가 무게감 있던 기억이네요. 전산 관련 업무 하는 분 가운데, 이런 경험 하신 분은 얼마 없을 것 같습니다.

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최근 인실리코푸드 시스템이라는 개인의 유전정보에 맞는 식단을 추천해 주는 프로젝트를 수행한 적이 있습니다. 현재 자신의 생활방식, 식습관 등 외형적인 기준에 따라 식단을 추천해 주는 프로그램과 앱 등이 많이 나와 있긴 하지만, 유전정보를 기반으로 사람의 속까지 들여다보며 맞춤 식단을 추천해 주는 프로젝트는 처음이지 않을까 생각됩니다. 다양하고 정리되지 않는 자신의 개인 데이터를 잘 정리할 뿐만 아니라, 최신의 과학적 정보까지 추가하여 최적의 맞춤 식이 정보를 제공할 수 있는 프로젝트를 성공적으로 수행한 뿌듯함과 동시에 아마도 향후에는 더 발전된 시스템으로 확장될 수 있을 것이라는 기대감, 식품 빅데이터라는 키워드를 연상하게 하는 미래를 내다보는 프로젝트인 것 같아 가장 기억에 남습니다.

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언론에도 소개됐던 한우 유전체 프로젝트가 기억에 남습니다. 2009년 당시만 해도 국내에 NGS를 이용한 연구가 이제 막 소개되던 때라 데이터를 구경할 기회조차 잘 없던 때인데, 운이 좋았었습니다. 국내에서 처음으로 대용량 데이터를 바탕으로 한우의 단일 염기 변이를 유전체 전반에 걸쳐 분석했고, 그 결과는 논문으로 정리됐는데, 재밌는 사실은 연구분야가 늘 그러하듯 대용량 데이터를 분석해 내기 위해 들인 그 많은 노력이 단순한 호기심을 해결하기 위해 시작됐고 그것으로 귀결된다는 것을 알게 됐다는 것입니다. 당시, 저는 한우의 그 누런 털이 어떤 유전자에 기인해서인지를 찾던 중 CORIN이라는 유전자를 만났고, 그날 옆자리의 동료는 한참을 저에게 꽉 안겨 있었던 기억이 납니다.


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생물정보학은 여러 학제간의 경계학문이라고도 합니다. 경계에 있다는 것은 어느 쪽에도 포함되지 않는다는 것으로 해석되기도 하지만, 동시에 경계에 있기에 두 영역의 결합자 역할이기도 합니다. 사람과 사람, 사람과 일에 있어 결합자 또는 풀(glue)과 같은 역할을 하고 싶다고 생각합니다.

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어려운 질문이네요. 그렇게 잘하고 있지 못하다고 생각합니다. 다만, 나의 진심과 열정이 드러나도록 대화하고, 이것이 서로 통할 때 이것이 바로 중요한 관계의 진전이 아닐까 느낍니다. 서로 간에 감정적으로 잘 챙기는 부분은 제가 잘하지 못하는 영역이기도 합니다만 늘 잘하고자 노력합니다.

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특별히 다른 이들에 비해 인간관계를 잘 관리하고 있다 생각되진 않지만, 인실리코젠의 기본 모토 중 하나인 사람에 대한 진심이 가장 큰 부분이 아닌가 생각됩니다. 진심은 통하고, 그 진심과 진실은 상황과 사람을 변화시킨다는 마음이 아마도 현재까지 함께하는 사람들과 쌓여 온 신뢰가 아닌가 합니다.

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저는 아마도 배려를 하기보다는 받는 쪽이었던 것 같습니다. 입사해서 애도 둘이나 낳고, 근근이 지내와서 특별히 뭔가를 하려 하지 않고 감사한 마음으로 지내왔던 것이 비결이라면 비결일 수 있을 것 같습니다. 오히려, 이번 기회를 빌려 주변 지인들에게 다시 한 번 감사하다고 전하고 싶네요.


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걱정의 80%는 절대 일어나지 않는 것들이라는 말이 있다고 합니다. 결정의 순간 걱정보다는 도전과 희망에 가중치를 줍니다.



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얼마 전부터 자신에게 묻고 있습니다. 이 회사가 내 회사고, 내가 리더이고, CEO라면 어떻게 선택하겠는가. 이 질문에 대한 고민은 우리 회사의 발전과 우리 모두의 성장에 도움이 될 것이라 생각합니다.



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지금 현재 가장 하기 힘들고 어려운 것을 선택하는 편입니다. 쉽고 유리한 것은 누구나 할 수 있기에 선택과 결정의 순간이 왔을 때 기회가 아닌 위기가 될 수 있음을 인지하고, 결정하려고 하는 편입니다. 이런 경우를 몇 번 겪으면서 느낀 건 아마도 이런 선택의 기준에 “가장 기본적인 것이 가장 중요하다”는 원칙이 있었던 것 같습니다.

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제가 지나온 시간은 대부분 답이 정해져 있었던 것 같습니다. 크게 고민의 기로에 서서 있었던 시간보다는 얼른 해내야 하는 시간이 많았습니다. 생물정보를 처음 시작하고 할 수 있었던 건 그저 빨리 프로그래밍을 공부하는 것이었고, 둘째를 낳고 할 수 있었던 것은 집에서는 아기를 업어주고, 회사에서는 빨리 데이터의 속성을 파악해서 문제를 해결하는 방법밖에 없었습니다. 지금 생각해 보니, 고민하기 보다는 지금의 문제를 신속히 해결하고자 하는 방식이었던 것이 아닌가 합니다.


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빠르게 변화하는 기술 유행어를 붙여서 무늬만 새로운 것들이 많습니다. 옥석을 가리고 우리 고객에게 제대로 된 가치를 돌려드릴 수 있는 것이 무엇인지 항상 고민하고 있습니다. 그 외 시간은 아직 아이들이 어려서 주말이라도 아이들과 시간을 보내고 있습니다.

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하루가 다르게 새로운 기술이 소개되고 있습니다. 특히 기계학습, 딥러닝 등 유전체 정보에 접목했을 때 더욱 가치 있을 분야에 관심이 많습니다. 최근 유전체 정보와 일부 설문 정보를 결합하면, 훌륭한 맞춤 질병 예측 모델을 만들 수 있을 것 같은 기대감이 있습니다. 새로운 IT 지식을 생물학적 고려하에 응용하는 것에 높은 관심이 있습니다.

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데이터 산업이라는 말이 많이 떠오릅니다. 물건을 만들 때 어떤 모양으로 어떻게 만들어서 얼마나 많은 사람이 사용하게 할 것인가를 고민하는 것처럼, 이미 만들어진 데이터를 어떻게 포장하고, 만들고, 정리하면 잘 사용할 수 있을까에 대한 고민은 많이 하게 됩니다. 지금은 식품에 많은 관심을 가지고 식품 데이터를 보고 있지만, 아마도 앞으로는 환경 데이터가 한 걸음 더 나가야 할 데이터 산업의 한 분야가 아닐까 하고 관심을 가지고 있습니다.

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'어떻게 하면 쉬지 않을 수 있을까?' 입니다. 토끼와 거북이 이야기에서 빠른 토끼보다 쉬지 않는 거북이가 더 빠른 것을 얘기하는데, 사실 쉬지 않는 시간보다 빠른 것은 없다고 생각하고 있거든요. 조급한 마음일 수 있겠지만, 일정 궤도에 얼른 올려놓고 싶은 것들이 한둘이 아니다 보니, 이것들을 한꺼번에 해결하려면 일차적으로 그 일들을 쉬지만 않고 갈 수 있으면 된다고 생각했습니다. 근데, 그게 참 어렵습니다. 하루를 보내고 한숨 한 번인데, 그렇게 일주일이 금세 지나가고 벌써 7월을 넘어서서, 무서움도 가끔 느껴집니다. 시간이 간다고 그냥 해결되는 일은 많이 없으니까요. 아무튼, 현재는 쉬지 않고 갈 수 있는 현실적인 방법을 찾는 중입니다.


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앞에서 언급한 환경부 연구과제에서부터 발표할 때 자주 사용하던 말이 있습니다. “데이터 규모가 문제가 아니라 그 데이터 간의 연결이 문제다”. 4차 산업혁명은 초(超; super)연결의 시대가 될 것으로 생각합니다. IoT 기술과 같이 불편한 정보의 연결을 편리하게 도와주는 것, 빅데이터 분석처럼 사람의 행동에서 숨어 있는 연결고리를 찾는 일들이 많이 생길 것으로 예상합니다. 그중에서 생물정보학을 기반으로 한 바이오 빅데이터는 초연결과 함께 그 인과관계도 동시에 제공할 수 있는 핵심 콘텐츠라고 생각합니다.

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우리는 좀 더 건강해질 것이고, 수명은 더 늘어날 것입니다. 이를 가능하게 하는 것이 인실리코젠이 하고 있는 생물정보 연구라고 봅니다. 물론 기초 과학 연구도 중요하지만, 머지않아 실질적 가치로 드러나게 될 것이라고 봅니다. 그 과정에 이바지하고 싶은 욕심이 있습니다.

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획기적인 유전체 기반 기술의 발달과 다양한 IT적 활용기술의 접목은 미래 4차 산업혁명의 핵심이 될 것으로 생각됩니다. 특별히 더 많은 유전정보를 확보하여 머신러닝, 인공지능까지 포함한 빅데이터 분석은 국가나 기업에 가장 큰 미래경쟁력이 될 것으로 생각합니다.

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작년까지만 해도 유전체 어셈블리를 두고 큰 고민을 했는데, 지금은 PacBio를 비롯한 Hi-C 기술로 고민의 대상에서 제외됐습니다. 많은 문제를 제시하고 빠르게 해결하면서 놀라운 발전을 보이는 생물정보는 빅데이터 생산에도 크게 이바지하고 있지만, 이렇게 쌓인 빅데이터가 다시 생물정보 분야를 발전시키고 있습니다. 인간의 호기심이 사라지지 않는 한 데이터와 생물정보는 늘 앞서거니 뒤서거니 하며 함께 발전할 텐데, 중요한 것은 질문을 던지는 쪽은 항상 빅데이터가 아닌 생물정보를 활용하는 소수의 사람이 될 것이라는 겁니다. 그때를 위해서라도 쉬지 않고 가야겠네요.


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많은 바이오 정보 중에서 접근성과 연결성을 갖춘 것들만 미래 산업에 활용될 것으로 생각합니다. 따라서 다양한 접근 경로와 연결 방법에 대한 준비와 경험을 갖추고 예상되는 시나리오와 애플리케이션을 시도하는 것이 중요하다고 생각합니다. 최근에 회사에서 준비하는 식품 바이오 빅데이터 기반의 애플리케이션이나 유전체 연관 분석 플랫폼 등도 그 일환입니다.

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기업 운영을 위한 조직력을 갖추고, 기본 연구 역량을 꾸준히 향상하다 보면 곧 건강증진과 수명 연장이라는 실질적 가치를 만들어내는 역할을 할 수 있으리라 봅니다. 지속적인 조직력 강화, 연구 역량 강화를 진행하다 보면 기회가 올 것이고, 그 기회를 잘 이용하면 중요한 가치 생산의 최전선 기업이 될 수 있을 것으로 생각합니다.


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인실리코젠은 이미 10년 전부터 데이터의 가치를 알고 데이터의 축척, 연결 그리고 이들을 통합하는 미래 산업인 데이터 산업을 준비해 왔습니다. 이러한 과정을 겪으며, 미래에는 각자가 생산한 파편적 데이터는 하나의 통로가 될 데이터 공장을 통해 다시 꾸려져 우리의 의식주를 관리할 것으로 생각됩니다. 이를 대비하기 위해서는 분야와 경계를 뛰어넘는 한 단계 업그레이드된 데이터 통합을 위한 준비와 데이터의 폭넓은 이해와 의미를 찾는 인재를 발굴하고, 기술을 개발하는 것이 필수적이라 할 것입니다.

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사실 제가 하는 분야는 다양한 분야에서 과학적 호기심으로 제기된 문제를 푸는데 생물정보학적 기술로 도움을 드리는 역할을 하고 있습니다. 그래서 전적으로 개개인의 시각이 같을 수 없고, 관심사가 같을 수 없어 같은 방법으로 일괄처리하기 힘든 부분이 있습니다. 따라서 개인의 관심도와 몰입도가 매우 중요한 요소로 작용했는데, 미래에는 예외 처리라고 생각되는 많은 부분이 개인 맞춤이라는 이름으로 자동 처리되도록 할 것입니다. 모든 생물 시스템을 비롯하여 이와 상호작용하는 환경과의 연계에서도 대부분 질문에 빅데이터는 답을 줄 것입니다. 곧 누구에게나 잘 맞춰진 쉬운 데이터가 놓이게 될 텐데, 이런 현실 속에서도 끊임없는 문제를 제기할 수 있고 재밌는 발상이 가능한 인재가 미래를 이끌 것으로 생각합니다.


지금까지 (주)인실리코젠 R&D Center 4인에 대한 인터뷰였습니다. 오랜 시간 함께 하여 호흡도 척척! 정말 훈훈한 분위기로 빅데이터의 심연을 탐구하고 있습니다.
2016년 다보스 포럼(세계경제포럼, World Economic Forum)에서 본격적으로 제기된 제4차 산업혁명! 지금 맞고 있는 이 시대의 일과 직업에 대한 전망 보고서에 의하면, 전문적 기술과 컴퓨터 및 관련 장치를 통한 커뮤니케이션과 정보처리 작업이 능숙한 소수의 ‘스타’들에게 큰 보상을 주게 될 것이라고 합니다.
이러한 추세는 새로운 아이디어와 비즈니스 모델, 상품과 서비스를 제공하는 등 혁신이 주도하는 생태계에 완벽한 적응 능력을 갖춘 사람들이 승자가 된다는 멱 법칙(冪法則, Power Law)의 양상을 띠고 있습니다.
성공신화는 적절한 기술과 가치관을 가진 사람, 즉 자발적으로 동기를 부여하고 노력하는 특성이 있으며 새로운 기술을 보완할 능력이 있는 사람에게만 주어질 이야기입니다. (4차 산업이 이끄는 일의 미래, Design Issue Report, Vol.14)
앞서 인터뷰한 네 분은 한 가지 분야에 충분한 소양을 갖추고 다양한 지식을 두루 겸비한 통섭형 인재! 자기 존중과 타인에 대한 겸손을 갖추고, 융화를 통해 함께 성장하고자 하는 人Co의 핵심 원동력이라 믿어 의심치 않습니다.

작성자 : 브랜딩 이사 정은미

Posted by 人Co

2017/08/04 07:39 2017/08/04 07:39
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6월의 마지막 날!
人Co인의 축제 제 12회 Culture day가 열렸습니다~!
人Co인이 모두 모여 영화도 관람하고 회식하며 단합하는 날이지요!
Culture day를 장식하게 될 영화는…!?
트랜스포머의 5번째 시리즈 최후의 기사가 선정됐어요~
회사에서 차로 10분 거리인 광교 롯데시네마로 고고~!
기대되는 마음에 네이버로 평점도 찾아보고~!
하지만..
두둥..




트랜스포머 후기도 여기저기서 들려왔는데요~!

“여러 내용을 붙여 전개가 산만했다.”
“스토리가 부실해 집중이 안되고 졸렸다.”
“일을 제쳐놓고 볼만한 영화는 아니었다.”
등등...
네이버에서 봤던 평처럼 좋은 평가는 없었어요! :( 
최후의 기사가 ‘최악의 기사’로...


다음 Culture day에는 평점이 좋은 영화를 선택하기로~!!
인증샷을 남기기 위해~!
하나 둘 셋~!




단체사진을 찍고 저녁 회식장소로 출발!
영화관에서 차로 10분 거리에 있는 고깃집으로 이동~~!



영화를 같이 보지 못하신 임원분들과 사장님께서도 자리를 빛내 주셨어요:)
사장님의 말씀으로 culture day 회식을 시작했어요!
영화는 어땠는지 물어봐 주시고 뮤지컬도 볼 기회를 만들자고..!!

더불어 새로운 과제를 하게 되는 기쁜 소식도 전하셨어요~
노고하신 선배님들께 감사와 격려의 말씀과 함께...
Culture day 회식을 빌어 축하하는 의미있는 자리였어요~!!



사장님 말씀을 끝으로 진행을 맡은 동수선배가 멘트 중이에요~!
본격적으로 고기를 구워볼까요!



노릇노릇하게 구워진 고기가 맛있었답니다~~!

저는 우진선배, 혜영주임님, 지혜선배와 같은 테이블에 앉게 되었어요~!
선배들을 알게 되어 너무 반가웠고,
우진선배가 구워주신 고기는 맛있게 먹었답니다~!!
개인적으로 처음 경험하는 회사의 회식 자리였는데요,
자유로운 분위기에서 먹을 수 있어서 너무 좋았어요!



맛있는 고기로 배를 채우며~!
이야기 꽃이 피었네요!! 모두 배불리 먹고 회식은 마무리되었습니다~~

끝으로,
저는 숭실대학교 대학원 생명정보학과에 재학 중인 김남희 입니다.
졸업이 한 학기 남은 상태고 실무에서 쓰이는 분석방법과
회사의 분위기를 알고 싶어 인턴십을 지원했어요!!
Culture day를 통해 회사의 화목한 분위기도 느끼고
다른 부서에서는 어떤 일을 하시는지도 알게 되었고
사장님, 그리고 인실리코젠 선배님들과 사적인 이야기도 나누며 너무 좋은 시간이었어요!
회사의 다음 행사들도 너무 기대되고,
회식 때 자상하게 챙겨주신 人Co 선배님들께도 너무 감사드려요.!

Culture day를 준비하셨던 모든 분들 너무 수고 많으셨어요~!! :) 

Posted by 人Co

2017/07/21 16:18 2017/07/21 16:18
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곰팡이로 친환경 대체에너지 만든다

봄, 하면 막연히 설레던 마음이 두려움으로 바뀐 것은 흩날리던 벚꽃마저 가려버린 미세먼지 때문일 것입니다. 눈을 뜸과 동시에 휴대전화로 오늘의 미세먼지 농도를 확인하고 마스크를 준비하는 일에 익숙해져 버렸습니다. 화석 연료를 대체할만한 대체 에너지원을 찾는 일을 더는 미룰 수 없게 된 현실입니다. 지난해 경주로부터 시작된 지진에 대한 공포로 원전에 대한 우려의 목소리가 커지고 있는 가운데 문재인 정부는 탈원전 정책의 하나로 지난 6월 17일에는 대한민국 1호 원전(부산 기장군 고리 원자력발전소)이 멈추었고 신고리 5·6호기의 건설1) 및 노후 석탄 화력 발전소의 가동을 일시 중단했습니다. 대신 태양광, 풍력 등 신재생에너지를 늘리겠다는 정책이 발표됨에 따라 친환경 연료인 신재생에너지 발굴에 대한 필요성이 대두하고 있습니다.2) 신재생에너지라 하면 흔히 수력, 풍력, 태양력 등을 떠올리게 되는데 생물자원(Biomass)으로부터 얻어지는 바이오에탄올도 이에 포함됩니다.

순도가 높고 기존의 화석 연료를 연소할 때 생성되는 일산화탄소 등 환경오염 물질이 전혀 배출되지 않는다는 점에서 친환경 대체에너지로 주목받고 있는 바이오에탄올은 사탕수수, 옥수수, 카사바 등 식량 자원으로부터 얻어지는 것을 일반적으로 생각하게 됩니다. 실제로 사탕수수의 원산지인 브라질에서는 차량의 70%가 사탕수수로부터 얻어진 바이오에탄올을 연료 첨가제로 사용하고 있습니다. 그러나 그 외의 지역에서는 원가가 너무 비싸 이용하기 힘들고, 옥수수의 경우 식량난과 결부되어 윤리적 문제를 일으켜 자연스럽게 2세대 바이오에탄올로의 전환이 시작되었습니다.

2세대 바이오에탄올은 볏짚, 잡초, 포플러 나무 등 목재(셀룰로오스, 헤미셀룰로오스)로부터 얻어지는데 이 경우, 목질부는 식용화되지 않고 폐목재의 처리 문제를 해결했다는 점에서 윤리적 문제는 피했으나 바이오에탄올 생산을 위한 주재료인 셀룰로오스와 헤미셀룰로오스만 분리하는 것이 어렵다는 단점이 있습니다. 목재 중량의 25~35% 정도를 차지하는 리그닌은 지용성 페놀 고분자로써 셀룰로오스와 헤미셀룰로오스를 감싸며 분해를 막고 있으므로 반드시 먼저 제거되어야 합니다. 2017년 하반기 준공 예정인 GS칼택스 바이오부탄올 데모플랜트의 부탄올 생산 공정도에도 나와 있듯이 화학처리 및 고액분리 등 전처리 과정이 반드시 필요합니다. (그림 1 참고)

<그림 1. 바이오부탄올 생산 공정도>
그림출처 : GS칼텍스, 폐목재로 바이오부탄올 생산한다…세계 첫 실증사업 시작,
<조선비즈>, 2016년 9월 29일

산림이나 목재 건축물을 분해하여 피해를 주는 목재부후균이라고 불리는 곰팡이류가 있습니다. 그들의 리그닌 처리 방법을 차용한다면 고비용의 화학처리 등의 전처리과정을 대처할 수 있지 않을까요? 부후균은 목재 주요 성분의 분해 방식에 따라 셀룰로오스와 헤미셀룰로오스를 분해하는 갈색부후균(Brown rot fungi), 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 리그닌을 모두 분해하는 백색부후균(White rot fungi), 그리고 셀룰로오소를 우선 분해하고 소량의 리그닌을 분해하는 연부후균(Soft rot fungi)으로 나뉩니다. 2009년 산림과학원에서는 자생 진균류인 백색부후균의 리그닌 분해 효소 중 하나인 락카아제(laccase) 유전자를 이용한 형질전환체(GMO)를 개발하였고 4배 이상 뛰어난 효율을 보였다고 합니다.




<그림 2. 진황녹슨버짐버섯과 목재 부패 모습>
그림출처 : 위키백과

신기하게도 갈색부후균은 진화과정에서 리그닌 분해 능력을 잃었음에도 불구하고 백색부후균보다 더 빨리 나무를 분해합니다. 2012년 미에너지성공동연구소(DOE-JGI)를 포함한 세계적 연구팀이 갈색부후균 중 건부(마른부패, dry rot)를 일으키는 Serpula lacrymans(진황녹슨버짐버섯)의 유전체를 신규 해독(42.8Mb / 12,917 genes)하고 이미 밝혀져 있던 다른 부후균류, 외균근류와의 비교유전체 분석을 수행하여 갈색부후균의 리그닌 처리 기작을 밝혔습니다.


<그림 3. 비교유전체 분석 결과>
그림출처 : EASTWOOD, Daniel C., et al. 2011.

그물버섯목에 속하는 진황녹슨버짐버섯은 갈색부후균이지만 구멍장이버섯목의 Postia placenta 보다는 기주로부터 영양분을 획득하는 외균근류 중 하나인 Austropaxillus sp. (외균근)와 가장 유연관계가 가까우며 그들 간의 분화는 약 1,500만~5,300만 년 전에 이루어진 것으로 예측되었습니다(그림 3-A).

Gene expansion/loss 분석 결과 부후균류의 공통조상은 66~83개의 lignocellulose-active CAZy(carbohydrate-active enzymes) 유전자와 27~29개의 oxidoreductase를 갖고 있었던 것으로 예측되었고 진황녹슨버짐버섯에서는 각각 36개, 19개로 해당 유전자의 소실이 일부 확인되었습니다.(그림 3-B, C; branch의 숫자는 조상 개체의 copy number를, bar는 gene gain/loss range를 나타냄.) 당연하게도 리그닌 분해에 관여하는 class II peroxidases는 갈색부후균과 외균근 모두에 결여되었고 진황녹슨버짐버섯의 유전체에는 glycoside hydrolases(GH) 계열의 유전자가 많이 존재한다는 것이 밝혀졌습니다. 유전자 발현 분석으로 진황녹슨버짐버섯은 포도당(glucose)을 영양분으로 직접 획득할 때보다 소나무를 분해하여 에너지를 얻을 때 셀룰로오스, 펙틴, 헤미셀룰로오스를 분해하는 효소(GH families 5, 61, 3, 28 ; 20-fold)들과 GH5 endoglucanase, GH74 endoglucanase/xyloglucanase(100-fold) 및 oxidoreductases(4-fold) 유전자의 발현을 증가시켰음이 확인되었습니다.

논문에서는 진황녹슨버짐버섯이 목재를 분해하는 메커니즘을 아래 그림과 같이 제안하였습니다.

<그림 4. 진황녹슨버짐버섯의 목재 분해 기작>
그림출처 : EASTWOOD, Daniel C., et al. 2011.

먼저 갈색부후균은 펜톤 반응 (Fenton reaction)을 통해 강력한 활성산소인 OH 라디칼(·OH)을 생성하여 세포벽을 공격함으로써 리그닌 구조를 느슨하게 만듭니다.

Fe2+ + H2O2 + H+ → Fe3+ + ·OH + H2O  
펜톤반응 반응식

펜톤반응을 지속적으로 일으키기 위해서 glyoxal oxidase, copper radical oxidase 등 다양한 산화효소 (oxidase)의 대사작용을 일으켜 과산화수소(H2O2)를 생성하고 atromentic acid, xerocomic acid, variegatic acid 등 phenolates와 iron reductase를 이용하여 Fe3+ 이온을 Fe2+ 이온으로 환원시킵니다. 진황녹슨버짐버섯에는 Postia placenta와는 달리 특이적인 iron reductase가 있습니다. 이 효소는 CBM(Cellulose binding module)을 이용하여 이미 어느 정도 분해된 lignocellulose(셀룰로오스와 리그닌 결합체)와도 결합이 가능하므로 철 이온 환원과 그로 인한 펜톤 반응이 꾸준히 일어날 수 있도록 돕습니다. 그 결과 셀룰로오스의 노출을 증가시켰고 결론적으로 셀룰로오스 분해 효율을 높였습니다. 실제로 해당 유전자의 발현이 122-fold나 증가하였음이 실험을 통해 확인되었습니다.

그러나 OH 라디칼(·OH)은 매우 강력한 산화제이기 때문에 갈색부후균 자신과 셀룰로오스 분해 효소 역시 영향을 받을 수 있다는 점에서 의문이 남습니다. 먼저 펜톤반응은 균사가 식물 세포 내로 침투하였을 때 세포질에서 발생하는 것으로 스스로는 해를 입지 않습니다. 셀룰로오스 분해 효소의 경우 화학적으로 OH 라디칼(·OH)의 농도를 조절하여 보호한다는 설도 있었으나 최근 미국립과학원회보(PNAS)에 게재된 연구 결과에 따르면 활성산소를 필요로 하는 시기에만 단기적으로 생성하여 이용함으로써 문제를 피한다고 합니다.4)

갈색부후균은 에너지 소모가 큰 리그닌 분해 과정을 버리면서 새로운 기작(펜톤반응)을 통한 리그닌 처리 능력을 획득하거나 기생생물(외균근)로의 전환을 꾀했고, 결과적으로 펜톤반응 획득을 통해 보다 저비용으로 더 많은 에너지를 얻을 수 있게 되었습니다. 이러한 갈색부후균의 목재 분해 기작을 이용한다면 목재로부터의 바이오에탄올 생산 효율을 더욱 높이고 실용화를 앞당길 수 있을 것입니다.

끝으로 생물자원 확보의 중요성에 대해서도 생각해 볼 수 있습니다. 나고야의정서 발효에 따른 생물자원 전쟁 시대가 열린 지금, 전혀 생각지도 못했던 바이오에탄올 생산에 곰팡이가 이용될 수 있듯이 잠재적 가치가 무궁무진한 다양한 자생종에 대한 유전체 분석을 통하여 유용 생물자원을 선점하여야 할 것입니다.


Reference
1) 오늘 0시 '대한민국 1호 원전'이 멈췄다, <조건일보>, 2017년 6월 19일, 경제 B2 면
2) 문재인발 미세먼지 정책…‘신재생에너지 전환’ 시동걸까, <한겨레>, 2017년 5월 16일
3) EASTWOOD, Daniel C., et al. The plant cell wall–decomposing machinery underlies the functional diversity of forest fungi. Science, 2011, 333.6043: 762-765.
4) ZHANG, Jiwei, et al. Localizing gene regulation reveals a staggered wood decay mechanism for the brown rot fungus Postia placenta. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2016, 201608454.


작성자 : R&D센터 BI그룹 정명희 주임연구원

Posted by 人Co

2017/07/07 15:22 2017/07/07 15:22
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