유전자 변형 대장균을 이용해 플라스틱 폐기물을 진통제로 바꿀 수 있다는 연구 결과가 나왔다.
영국 에든버러대 연구팀은 플라스틱병을 분해해 얻은 '테레프탈산'을 유전자 조작 대장균을 활용해 진통제 성분의 일종인 '파라세타몰(아세트아미노펜)'로 변환했다.
연구팀은 페트병에 쓰이는 플라스틱인 '폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)'에서 유래한 분자를 대장균주에 추가해 화학 반응을 유도했다. 이 반응에 따라 'PABA'라는 분자가 생성됐고, 대장균의 유전자를 조작해 이 분자를 파라세타몰로 변환하는 데 성공했다. 변환은 24시간 이내에 이뤄졌으며, 수율은 92%였다. PABA는 세균의 성장과 DNA 합성에 필수적인 물질로, 일반적으로 세포 내 다른 물질로부터 생성된다.
연구진은 벤젠 고리 화합물에 탄소-질소 결합을 만드는 중요한 유기합성 반응인 '로센 재배열'이 유전자 변형 대장균 내에서 일어날 수 있고, 세포 내 인산염이 촉매 작용을 한다는 사실을 확인했다. PET 유래 분자를 인체에 무해한 대장균과 함께 배양하면 PABA로 전환되는데, 이 과정에 로센 재배열이 영향을 미쳤을 것으로 분석했다.
다만, 이 같은 화학 반응으로 생성할 수 있는 PABA 분자의 양은 제한적이었다. 상업적 목적으로 사용하기 위해서는 추가 연구가 필요하다는 것이 연구팀의 설명이다.
연구를 주도한 에든버러대 스티븐 윌리스 교수는 "사람들은 일반적으로 파라세타몰이 석유에서 추출된다는 사실을 잘 모른다"며 "이 연구는 파라세타몰을 더욱 지속 가능한 방식으로 생산하고, 동시에 플라스틱 폐기물을 정화할 수 있음을 보여준다"고 말했다.
한편, 이 연구는 아스트라제네카의 지원을 받아 이뤄졌으며, 국제 학술지 '네이처 케미스트리(Nature Chemistry)'에 23일(현지시간) 게재됐다.
영국 에든버러대 연구팀은 플라스틱병을 분해해 얻은 '테레프탈산'을 유전자 조작 대장균을 활용해 진통제 성분의 일종인 '파라세타몰(아세트아미노펜)'로 변환했다.
연구팀은 페트병에 쓰이는 플라스틱인 '폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)'에서 유래한 분자를 대장균주에 추가해 화학 반응을 유도했다. 이 반응에 따라 'PABA'라는 분자가 생성됐고, 대장균의 유전자를 조작해 이 분자를 파라세타몰로 변환하는 데 성공했다. 변환은 24시간 이내에 이뤄졌으며, 수율은 92%였다. PABA는 세균의 성장과 DNA 합성에 필수적인 물질로, 일반적으로 세포 내 다른 물질로부터 생성된다.
연구진은 벤젠 고리 화합물에 탄소-질소 결합을 만드는 중요한 유기합성 반응인 '로센 재배열'이 유전자 변형 대장균 내에서 일어날 수 있고, 세포 내 인산염이 촉매 작용을 한다는 사실을 확인했다. PET 유래 분자를 인체에 무해한 대장균과 함께 배양하면 PABA로 전환되는데, 이 과정에 로센 재배열이 영향을 미쳤을 것으로 분석했다.
다만, 이 같은 화학 반응으로 생성할 수 있는 PABA 분자의 양은 제한적이었다. 상업적 목적으로 사용하기 위해서는 추가 연구가 필요하다는 것이 연구팀의 설명이다.
연구를 주도한 에든버러대 스티븐 윌리스 교수는 "사람들은 일반적으로 파라세타몰이 석유에서 추출된다는 사실을 잘 모른다"며 "이 연구는 파라세타몰을 더욱 지속 가능한 방식으로 생산하고, 동시에 플라스틱 폐기물을 정화할 수 있음을 보여준다"고 말했다.
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