산림청 국립산림과학원(원장 이창재)은 나무를 썩혀 분해하는 목재부후균(wood rotting fungi) 3종의 유전자 정보를 완전 해독해 작은 미생물이 어떻게 나무를 분해하고 이용하는지 밝혔다고 전했다.

국립산림과학원 산림생화학 연구팀은 유색고약버섯, 겨울우산버섯, 부후개떡버섯의 유전체를 분석하여 나무의 주성분인 셀룰로오스와 리그닌을 분해하는 생리적 특성에 관여하는 유전자들을 밝혀냈다.

또한, 생리활성물질 및 항공유의 전구체로 활용되는 테르펜을 합성할 수 있는 유전자들을 다수 확보함으로써 항암, 항아토피에 효과가 있는 기능성 물질이나 부가가치가 높은 청정연료의 대량생산에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

이번 유전체 분석결과, 유색고약버섯, 겨울우산버섯, 부후개떡버섯의 유전자 정보의 크기는 인간 게놈의 1/3,000에 해당하는 39〜53Mb(메가베이스)였다.

유색고약버섯과 겨울우산버섯에서는 나무의 성분을 이용하여 바이오에탄올을 생산하는 과정의 가장 큰 걸림돌인 리그닌 성분을 분해하는데 관여하는 유전자를 확인하였다.

또한, 바이오에탄올 생산에는 셀룰로오스가 분해되어 생기는 글루코오스가 이용되는데, 셀룰로오스의 분해력이 탁월한 부후개떡버섯에서는 셀룰로오스 분해와 관련된 유전자 특성도 밝혀냈다.

특히, 겨울우산버섯은 리그닌 분해 외에 생리활성물질인 테르펜을 합성하는데 관여하는 유전자가 존재했다. 이러한 유전자들은 바이오테크놀로지 기술을 활용해 항암이나 항아토피에 효과가 있는 기능성 물질을 대량생산 하는데 이용될 예정이다.

또한, 이번에 확보된 테르펜 합성 유전자는 항공유의 전구체로 이용되는 세스키테르펜을 합성할 수 있는 새로운 효소로 향후 부가가치가 높은 청정연료 생산기술에 활용이 가능하다.

이번 연구는 목재부후균의 생리적 특성을 유전체 수준에서 명확하게 구명할 수 있는 기반을 확립했다는 것에 큰 의미가 있으며 ‘게놈 어나운스먼트(Genome Announcements)’ 와 ‘저널 오브 바이오테크놀리지(Journal of Biotechnology)’ 등 해외 학술지에 게재돼 연구결과의 중요성을 인정받았다.

국립산림과학원 화학미생물과 유선화 박사는 “목재부후균의 유전자 정보는 생물학적 목질 성분 변환 기술을 통해 산림생명자원의 소재화 연구에 활용할 것이며 관심 있는 국내·외 연구진들에게 제공할 수 있도록 국립산림과학원 홈페이지에 공개할 계획”이라고 전했다.