미국 캘리포니아 공과대학(California Institute of Technology)의 연구진은 붕소-탄소 결합을 가진 화합물을 만들 수 있는 박테리아를 제조하는데 최초로 성공했다. 지금까지 붕소-탄소 결합은 어떤 생명체로부터도 제조할 수 없었다.
이번 연구진은 합성 공정 대신에 생물학을 적용함으로써 경제적이면서 독성 폐기물을 적게 생성하는 새로운 친환경적인 방법으로 화합물을 만들 수 있었다. 이 방법은 이전에 없었던 완전히 새로운 빌딩 블록을 만들 수 있었다. 이것은 시작에 불과하고 향후에는 유용한 제품을 개발하는데 적용될 수 있을 것이다.
박테리아로 붕소 함유 화합물을 만들기 위해서 유도 진화(directed evolution)라고 불리는 방법을 사용했다. 시토크롬 c라는 단백질을 가지고 있는 박테리아 변종을 돌연변이 시킨 후에 붕소-탄소 화합물을 조립하는데 능숙할 때까지 계속적으로 돌연변이를 시켰다.
이번 연구진은 붕소-탄소 결합을 가진 다양한 분자들을 만들기 위해서 약간 다른 경향을 가진 6 가지의 단백질 변종을 만들었다. 박테리아를 이용한 제조 방법은 동일한 반응을 사용하는 합성 화학 공정에 비해서 400배 이상의 생산성을 가졌다.
단백질 DNA는 수정 가능한 소프트웨어와 유사하다. 기존의 화학 공정은 새로운 화학 작용을 원한다면 화학 촉매를 재합성해야 하지만 이번에 개발한 방법은 DNA를 바꾸면 된다.
이 연구결과는 의약품, 농약, 기타 산업 제품에 필요한 화합물질을 만드는데 새로운 길을 열어줄 것이다. 이 연구결과는 저널 Nature에 “Genetically programmed chiral organoborane synthesis” 이라는 제목으로 게재되었다(doi:10.1038/nature24996).
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