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윤용준(Yongjoon Yoon),윤보현(Bohyun Yun),황성민(Bohyun Yun),문기환(Ki Hwan Moon) 한국생명과학회 2023 생명과학회지 Vol.33 No.7
바다는 지구 표면의 70% 이상을 차지하고 있으며, 그 자체가 대부분 탐사되지 않은 미지와 기회의 공간으로 제시되고 있다. 특히, 우리나라는 삼면이 바다로 둘러싸인 반도로 해양 연구의 중요성이 강조되고 있다. 매우 복잡하고 다양한 환경을 가지고 있는 해양은 막대한 생물학적 다양성을 보이고 있으며 미생물학적 측면에서도 해양 환경은 다양하고 극단적인 온도, 압력, 일사량, 염분, pH 등을 가지고 있어 생태학적으로 특이한 서식처를 제공한다. 이로 인해 육상과는 달리 계통분류학적으로 매우 다르며, 다양한 미생물들이 서식하나 그 다양성, 분리, 배양 그리고 이들이 생산해 내는 2차 대사산물 등에 대한 연구는 아직도 미진한 상황이다. 1990년대까지도 거의 연구되지 않던 해양 환경 자생 미생물의 생리활성물질에 대한 연구는 2000년대 들어 해양 방선균이 생산해 내는 천연물에 대한 연구가 가속화 되기 시작했다. 이후, 박테리아, 고세균, 조류 등을 활용한 항균제, 항암제, 항산화제, 항염증제 등과 같은 의약품 개발 분야 뿐만 아니라 및 바이오 플라스틱 생산, 바이오 연료 생산, 이산화탄소 포집, 생균제 발굴 및 개발 등의 다양한 산업분야에서 해양 미생물을 활용한 연구가 가속화 되고 있는 실정이다. 본 총설에서는 해양미생물을 활용한 생명과학 및 생명공학 기술 분야의 연구 성과 및 최신 동향을 소개하고자 한다. 이를 통해 독자들이 의약소재 개발 외 제반 천연물 관련 분야의 기반 및 응용 연구의 중요성을 인식하고 미래 해양 유래 소재를 이용한 바이오 연구 개발의 최적화 및 실용화 연구에 적극 도움이 되길 기대한다. The ocean accounts for over 70% of the Earth’s surface and is a space of largely unexplored unknowns and opportunities. Korea is a peninsula surrounded by the sea on three sides, emphasizing the importance of marine research. The ocean has an extremely complex environment with immense biological diversity. In terms of microbiology, the marine environment has varying factors like extreme temperature, pressure, solar radiation, salt concentration, and pH, providing ecologically unique habitats. Due to this variety, marine organisms have very different phylogenetic classifications compared with terrestrial organisms. Although various microorganisms inhabit the ocean, studies on the diversity, isolation, and cultivation of marine microorganisms and the secondary metabolites they produce are still insufficient. Research on bioactive substances from marine microorganisms, which were rarely studied until the 1990s, has accelerated in terms of natural products from marine Actinomycetes since the 2000s. Since then, industries for bioplastic and biofuel production, carbon dioxide capture, probiotics, and pharmaceutical discovery and development of antibacterial, anticancer, antioxidant, and anti-inflammatory drugs using bacteria, archaea, and algae have significantly grown. In this review, we introduce current research findings and the latest trends in life science and biotechnology using marine microorganisms. Through this article, we hope to create consumer awareness of the importance of basic and applied research in various natural product-related discovery fields other than conventional pharmaceutical drug discovery. The article aims to suggest pathways that may boost research on the optimization and application of future marine-derived materials.
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