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1. 개요 ○ 바이오 테크놀러지의 차세대 기술인 '생명 기능의 디자인과 구축'은 유전자나 단백질 등 다수의 생체 분자가 동적으로 상호작용하여 생기는 생명기능을 인공적으로 부여한 세포나 다세포체로 만드는 것이다. ○ 현재, 미생물 등을 이용해 에너지나 화학공업 원료 등을 제조하는 생물 생산기술이 주목받고 있다. 그 기술의 실현에 대해 기대되고 있는 것은 재조합 DNA 기술이다. 그러나 현재의 재조합 DNA 기술은 1개 또는 소수의 유전자 기능만을 이용한 기술이며, 다수의 단백질 복합체나, 단백질 이외의 복잡한 화합물을 제조하는 것은 곤란하다. 이러한 문제를 극복해, 향후 생물이용산업이나 의료분야에서 생물 생산기술을 고도로 활용하려면, 유전자나 단백질 등 다수의 생체 분자가 동적으로 상호작용하여 생기는 복잡한 생명기능을 자유롭게 제어하고 그 기능을 활용하기 위한 기술 기반이 필요하다. ○ '생명 기능의 디자인과 구축'에 관한 선구적 대응으로 몇 개의 성과가 나오기 시작하고 있다. 구미에서도 정부에 의한 연구 투자가 활발하며, 특히 미국은 본 기술을 활용한 바이오 연료의 연구 개발에서 한 걸음 앞서 있는 상황이다. ○ 일본은 바이오 연료나 생물에 의한 유용 물질의 생산기술에서는 약간 지연을 취하고 있지만, 발효나 식품산업으로 길러진 높은 기술력이나, iPS 세포를 비롯한 중요한 기초연구의 성과가 있기 때문에 현시점에서의 연구 수준은 구미와 동등 이상이다. 2. 연구투자 의의 ○ 생명과학의 발전에 의해, 유전자나 단백질의 네트워크가 만들어내는 다양한 생명기능의 메커니즘이 밝혀지고 있으며, 많은 지식이나 정보가 축적되고 있다. ○ 이러한 지견을 기본으로 하여, 다수의 유전자 또는 단백질을 조합한 네트워크를 디자인해 세포내에 구축함으로써 세포가 종래 가지고 있지 않았던 기능을 새롭게 부여하는 기술 기반을 얻을 수 있다. 3. 추진해야 할 연구과제 ○ 대사 기능 등을 참고로 해 생물체내에서의 물질 생산에 관련되는 생명기능을 유전자나 단백질의 네트워크로부터 디자인하는 기술의 확립 ○ 디자인된 생명기능을 미생물 등에 부여해 실제로 기능을 발휘시키기 위한 기술의 확립 ○ 인공적으로 생명기능을 부여한 미생물 등에 관한 안전성 확보 수법의 확립과 그 표준화 ○ 기존의 방법에서는 제조 곤란한 유용 물질의 제조법의 연구개발 4. 향후 방향 ○ 일본의 높은 기술력을 가진 유전자 공학, 단백공학, 시스템 바이올로지, 합성 생물학 등을 구사하는 연구개발을 신속하게 추진하여 세계에 앞선 독자적인 성과를 창출한다. ○ 생명기능을 디자인해 구축하기 위한 연구는 세계에서도 맹아적 단계에 있다. 따라서 많은 면에서 개발 리스크가 높고, 민간기업만으로는 연구개발이 좀처럼 진행되지 않는다. 또 재조합 DNA기술과 같이, 생명 윤리나 사회적 수용성에도 충분히 배려할 필요하며, 국가가 주체가 되어 생명기능을 창출해, 제어, 활용하기 위한 안전한 기술 기반을 구축하는 연구개발을 행하는 것이 중요하다. - 목차 - 1. 제안 내용 : 생명 기능의 디자인과 구축 2. 연구 투자하는 의의 3. 구체적인 연구과제 4. 연구 개발의 추진 방법 5. 과학기술상의 효과 6. 사회·경제적 효과 7. 시간축에 관한 고찰 8. 검토 경위 |
