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최근 수년간 우리는 순창발효미생물산업진흥원의 연구비 지원으로 장류 생산에 쓸 수있는 발효 세균들을 분리 선발해왔다. 장류 세균은 주로 Bacillus, 유산균, 효모들로 구성되나 최근 우리 실험실에서 수행했던 된장 및 고추장에서 pyrosequencing 분석 결과는 Bacillus 균주가 주된 우점종임을 보여주었다. 그동안 공장에서 바로 사용할 수 있는 발효용 Bacillus로서 무독소 생산, 항병원성균 억제능력, gamma-polyglutamate 고생산, 고 proteases 및 고 amylases 활성, biogenic amines(histamine, tyramine, putrescine, cadaverine)분해 능력을 가진 균주들을 전통 발효 식품들로 부터 분리해온 경험을 이용해 우리는 왜 이들 균주가 상업적 가치를 가지는지 NGS(next generation sequencing)를 이용하여 균주의 유전체 특성을 조사하기 시작했다. 2013년 상업용 균주로 분리했던 Bacillus licheniformis B11 균주의 초벌 유전체 분석(draft sequencing)을 수행한 후 지금까지 수종의 Bacillus licheniformis, B. subtilis, Lactobacillus plantarum, Acetobacter molanum의 전 유전체 분석을 완료하여 현재 이들 유전체로 부터 상업적 가치를 지닌 유전자들의 종류, 대사 기작, 조절 유전자들을 분석하고 있다. 2015년에는 Bacillus licheniformis로 발효한 청국장에서 시간별로 발현되는 mRNA의 종류와 양을 RNA-Sequencing 기법으로 분석하여 발효동안 상업적 중요성을 가진 유전자들의 발현량 변화 양상을 관찰하여 이의 응용 방법을 구상하고있다. 앞으로 기존 연구 결과들과 분자생물학적 기법을 융합하여 상업적 용도의 한국형 발효 균주선발에 선도적 연구를 수행하고자 한다. |
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상업용(장류, 식초, 유산균 음료, 전통주) 유용 세균들의 선발 |
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상업용 균주의 전유전체(whole genome sequencing) 분석으로 부터 유용 유전자 선정 및 염기서열의 비교 |
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RNA-Seq에 의한 Transcriptomic profiling |
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유전체 분석에 의한 발효 산물의 metabolic pathway analysis |
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발효 산물의 regulation system 분석 |
