일반기술

마커 유전자로 gfp 유전자를 포함하고 PCB분해활성을 갖는 슈도모나스 슈도알칼리젠 KF7

PCB 분해 활성을 갖는 슈도모나스 슈도알칼리젠(Pseudomonas pseudoalcaligens) KF707 균주에 형광 마커 유전자 gfp를 형질도입시켜 제조한 형질전환 균주 및 이 균주를 이용하여 토양의 PCB 오염 여부를 분석하는 방법이다. 1930년 대 이래 유전체(dielectric), 열교환용액 등 여러 산업 용도로 사용되고 있는 폴리클로리네이트 비페닐(PCB)이 토양오염, 독성, 생체내 축적 및 지속성(persistence) 등으로 심각한 문제를 야기하고 있다. 이에 Bioremediation으로 PCB를 분해하는 슈도모나스 슈도알칼리젠 KF707 등의 미생물이 사용된다. 또 비페닐 축적 미생물이 PCB 성분을 동시에 분해할 수 있다. 따라서 미생물이 분비하는 물질들은 독성물질의 bioremediation 및 생물학적 조절을 증가시키는 이점이 있다. 한편 재조합 DNA 기술에 의해 다양한 미생물에 의해 자연계로 배출되는 물질에 대한 연구가 광범위하게 진행되고 있으나 유전공학적으로 변형된 미생물에서의 재조합 유전자의 발현과 생물의 생존에 대한 정보는 극히 제한되어 있다. 따라서 간단하면서 신뢰성이 있는 리포터 유전자 시스템을 개발하는 것이 미생물의 생존 및 이의 유전자 발현을 모니터링하는 데 매우 유용하다. 이에 gfp와 gus를 리포터 유전자로 이용하는 실험실 조건이 확립되었고 이를 이용하여 자연계에서 박테리아의 생존과 유전자 발현을 모니터링하는 방법이 개발되었다. 해파리의 gfp 단백질을 이용하면 외래물질을 추가하지 않아도 되며 세포를 파괴하지 않아도 연구가 가능하여 다양한 생물학적 현상을 연구하는 데 매우 유용하며, gfp로 표지된 세포는 형광필터가 내장된 표준 현미경으로 손쉽게 관찰할 수 있는 이점이 있다. 이에 리포터 유전자로 gfp를 포함하며 PCB 분해활성이 있는 형질전환 균주 슈도모나스 슈도알칼리젠 KF707를 제조하고, 이 균주가 세포성장 및 PCB 분해정도가 그대로 유지되면서 토양의 PCB 오염 여부를 손쉽게 측정할 수 있는 균주임을 확인하였다.토양의 PCB 오염 여부를 분석할 수 있는 형질전환 균주로서 마커 유전자로 gfp 유전자를 포함하며 PCB 분해활성이 있는 형질전환 균주이다. 형질전환 균주를 이용하여 토양의 PCB 오염 여부를 분석하는 방법이다. 본 균주는 식물 테르펜과 함께 배양하면 균주의 생존력을 10-100배 증가하며, 최적 배양조건에서의 균주 생존력과 저온에서의 생존력이 거의 같았으므로 본 균주는 온도의 영향을 받지 않기 때문에 어떤 조건에서도 PCB분해여부를 판단하기에 용이한 균주이다. 배양한 토양 시료를 직접 사용하여 형광현미경으로 관찰할 수도 있고, 토양 시료로부터 균주를 수득하여 이를 형광현미경을 관찰하는 것이 더욱 바람직하다.슈도모나스 슈도알칼리젠 균주는 PCB 분해 활성을 가질 뿐만 아니라 gfp로 표지되어 있어 토양의 PCB 오염 여부를 간단하게 관찰할 수 있어 토질개선, 환경오염 방지 등에 유용하게 사용할 수 있다.