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1. 배경과 목적 ○ 최근의 분자생물학의 진전에 따라, 생체 분자 정보나 분자간 네트워크의 지식이 비약적으로 증가하였으며, 컴퓨팅 기술의 진전에 따라 데이터베이스의 정비도 눈부시다. 게다가 핵산이나 단백질 합성의 효율화가 진행된 결과, 미국·유럽 주도로 생체 분자 시스템의 인공 설계나, 모델 세포에서의 생체 분자 네트워크 구축 연구가 추진되고 있다 ○ 생명과학의 게놈·기능 분자 연구는, 지금까지 생명을 유전자나 단백질 등의 요소로 분해하고 이해하는 요소 환원적 연구중심으로 진행되어 왔다. 이러한 가운데, 종래와는 다른 발상으로서 지금까지의 지식을 활용해, 유전자나 단백질 등의 요소로부터 생명 시스템의 재구성을 통한 생명 이해, 또 그 기술을 응용한 시즈(Seeds, 축적된 연구 기술, 노하우)를 창출하려는 '합성생물학'이라는 연구영역이 미국·유럽을 중심으로 계속 정착하고 있다 ○ 이에 연구개발전략센터에서는, 해당 연구영역 동향에 주목해 해외의 연구개발 상황을 비교 실시하고, 생명 시스템을 재구성하는 합성생물학 연구가 중점적으로 추진해야 할 연구개발 영역·과제 등에 대해 조사하였다. 2. 조사 결과 가. 일본 ○ 경제산업성이 NEDO(신에너지산업기술종합개발기구)를 통해서 실시한 '생물 기능 활용형 순환 산업 시스템 창성 프로그램'(2000~2005년)이 일본의 합성생물학 연구의 선구라고 할 수 있다. - 본 프로젝트는 생물 기능의 비수계(非水系)에서의 활용을 목적으로 미생물 등의 발본적인 기능 개변을 실시하는 연구개발로 실시되었으며, 대사의 시뮬레이션이나 세포의 모델링 등 계산기를 활용한 연구개발 추진을 도모하였다. ○ 문부과학성에서 실시되고 있는 '혁신적 세포 해석 연구(Cell Innovation)'는, 고속 시퀀서에 의한 게놈 정보 등의 해석이나 세포 이미징의 수법을 활용한 생명 기능의 해독을 주된 목적으로 하는 프로그램이다 - 본 프로그램에서는 '순서 거점'과 '데이터 해석 거점'을 정비해, 이에 기반한 선도 연구를 실시하였다. 구체적으로는, 게놈, RNA 발현, 에피게놈 해석 연구 등과 이미징 등을 이용한 리얼타임 세포·조직 정보 해석 연구, 시스템 바이올로지 연구 등을 일체로 한 연구를 실시하고 있으며, 이 중에서 세포 기능의 설계나 재현이라는 합성생물학의 수법을 이용한 과제가 채택되고 있다. ○ 또, 연구자 스스로의 제안에 의해 기초연구를 실시하는 과학연구비 보조금에서의 해당 분야의 실시 상황을 살펴보면, 2009년 10월까지 '합성생물학'을 키워드로 갖는 연구과제는 총 72개 과제가 채택되었다. - 2007년 이후에는 17개 과제가 채택되었으며, 대학원생, 포스트닥터, 준교수 등 신진 연구자의 비율이 높다. 나. 미국 ○ 미국에서 합성생물학에 관한 대규모 투자를 실시하고 있는 부처는 에너지부(DOE)이다. - DOE는 주로 에너지 생산에 관한 기술개발을 진흥하고 있지만, 바이오연료 창성 프로그램에서 합성생물학에 관한 연구개발을 실시되고 있으며, 세포 기능의 이해로부터 미생물을 활용한 에너지 생산까지, 광범위한 것이 특징이라고 할 수 있다. ○ 국립보건연구원(NIH)에서는 위험율 평가에 대한 대처를 하고 있다. - 합성생물학적인 연구개발 수법은 DNA의 재조합 기술과 동등한 리스크로 다루어지고 있지만, 향후의 진전에 따라 가이드 라인 등의 책정을 실시할 예정이다. ○ 국가과학재단(NSF)에서는 해당 분야를 생명과학의 중요한 맹아적 연구영역으로 인식하고, 세포 기능의 포괄적인 이해를 중심으로 한 연구개발을 조성하고 있다. - 일부 프로그램은 영국과의 협력 프로그램으로, 양국의 신진 연구자의 교류와 새로운 지적 창출을 목적으로, 2000년부터 2009년 10월까지 총 91개의 프로그램이 실시되어 왔다. 다. EU ○ 유럽의 주된 자금 배분 조직인 유럽위원회의 제7차 연구 프레임워크 프로그램(FP7)은, 2009년 바이오 이코노미 프로그램에서 환경 정화 기술의 창출을 목적으로 한 연구개발에 착수했다. - 구체적인 테마로는, 미생물의 기능 설계와 도입에 의한 인공 세포의 창성에 관한 연구개발로, 산업 응용을 응시한 맹아적 프로그램으로 자리매김되고 있다. ○ 합성생물학 관련 연구 프로젝트를 개별적으로 보면, FP7의 Cooperation(EU가맹국 이외 국가의 연구자도 참가 가능한 목표 달성형 국제 공동 연구)의 Health범위(3건), 그 외 첨단 과학의 지식을 집약해 혁신적 기술의 창출을 목표로 EU가맹국의 각 Research Council를 통해 배분되는 팀 주도형 연구인 Ideas범위(22건), 해당 분야의 인재육성을 추진하는 개인형 연구 지원인 People 범위(14건)에서 실시되고 있다. - Cooperation 범위의 연구 대표자의 소속 국가를 보면 스페인(2건), 이탈리아(1건)이다. - Ideas 범위의 연구 대표자의 소속 국가는 영국(7명), 스페인(6명), 프랑스(2명), 이스라엘(2명), 이탈리아, 벨기에, 핀란드, 네덜란드, 독일, 스위스(이상 1명)에서 채택되었다. - People 범위에서는 영국(6명), 스페인(2명), 프랑스, 이스라엘, 오스트리아, 스위스, 독일, 아일랜드(이상 1명) 등 8개국의 연구자에게 배분되었다. ○ 상기 결과로부터 유럽 합성생물학 연구에서는 영국, 스페인의 우세와 프랑스, 이스라엘의 추종이라는 구도를 볼 수 있다. 라. 중국 ○ 중국에서는 합성생물학을 추진하기 위한 기반 구축이 착실하게 진행되고 있다. 구체적으로는, 베이징 게놈센터내에 고속의 게놈 해독 장치를 다수 도입해 1,000명 규모의 게놈 해독에 착수하고 있다. ○ 해당 프로젝트는 합성생물학 그 자체를 대상으로 하는 것은 아니지만, 향후 상기 센터의 인프라나 해독된 게놈 정보를 활용해, 합성생물학에 의한 생명 기능의 재현 과학을 추진하는 것을 표명하고 있다. - 목차 - 1. 배경과 목적 2. 조사 방법 3. 조사 유의점 4. 사이트 리포트 5. 합성생물학의 연구 동향 5-1 발표 문헌수의 추이 5-2 연구 정책 및 펀딩 상황(일본, 해외) |
