미생물로 석유화학산업 핵심원료 생산하는 친환경 공정 개발 KAIST는 생명화학공학과 이상엽 특훈교수, 화학과 한순규 교수 공동 연구팀이 미생물 발효 공정과 유기화학 반응을 결합해 포도당, 글리세롤 등 재생 가능한 바이오 원료에서 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 파라자일렌(BTEX)을 생산하는 공정을 개발했다고 12일 밝혔다. 페트병, 스티로폼, 나일론 등 일상 곳곳에 쓰이는 BTEX는 석유 정제를 통해서만 얻어지던 핵심 원료로, 식물 기반 생산은 오랫동안 난제로 남아 있었다. 연구팀은 폐목재 등 바이오매스 유래의 포도당으로부터 BTEX를 생산하는 데 성공해 차세대 친환경 플라스틱 원료로 가는 길을 열었다. 연구팀은 석유 정제로 인한 환경 부담과 복잡한 화학 구조로 인한 식물 기반 BTEX 생산의 어려움을 미생물 세포공장과 화학 반응을 융합한 새로운 공정으로 해결했다. 미생물이 포도당과 글리세롤을 이용해 페놀, 벤질알코올 등 산소화된 중간 물질을 만들고, 이를 화학 반응으로 탈산소해 벤젠·톨루엔 등 BTEX로 전환하는 방식이다. 이 과정에서 이상엽 교수가 이끌어온 시스템 대사공학 기술로 미생물의 대사 경로를 새로 설계해 효율을 높였다. 동시에 연구팀은 비등점이 높고
KAIST 연구진이 암세포 핵 비대 현상이 단순히 암의 악성화를 의미하는 것이 아니라 DNA 복제 스트레스에 따른 일시적 반응이며, 오히려 전이를 억제할 수 있음을 규명했다. 이번 성과는 암 진단과 전이 억제를 위한 새로운 치료 전략 개발로 이어질 수 있다는 점에서 의의가 있다. KAIST는 의과학대학원 김준 교수 연구팀이 김지훈 교수, 김유미 교수 연구팀과 함께 암세포 핵이 커지는 분자적 원인을 밝혀냈다고 26일 밝혔다. 병리 검사에서 자주 관찰되는 핵 비대 현상은 그동안 암 발달과의 직접적 연관성이 명확히 밝혀지지 않았다. 연구 결과, DNA 복제 과정에서 발생하는 복제 스트레스가 핵 내 액틴 단백질을 중합시켜 핵 비대를 일으키는 직접 원인임이 확인됐다. 이는 핵 크기 변화가 암세포 진화의 결과물이 아니라 스트레스 상황에서 나타나는 임시적 반응임을 보여준다. 더불어 핵이 커진 암세포는 실제로 이동성과 전이 능력이 떨어진다는 사실이 생쥐 모델에서 입증됐다. 연구팀은 ▲수천 개 유전자를 억제해 핵 크기 조절 유전자를 찾는 유전자 기능 스크리닝 ▲핵 비대 시 활성화되는 유전자 프로그램을 밝히는 전사체 분석 ▲3차원 유전체 구조 분석(Hi-C)을 통해 핵 크기
헬로티 이동재 기자 | UNIST 연구진이 액정(카이랄 액정)에서 새로운 결함 구조를 발견하고, 이 결함 구조를 위상수학으로 해석하는 데 성공했다. 연구진은 이번 연구결과가 물질에 특정 성능을 부여하기 위해 필요한 결함을 인위적으로 설계하는 데 도움이 될 것이라고 밝혔다. 위상수학은 물질의 기하학적 형태가 바뀔 때 보존되거나 불연속적으로 변하는 특성을 연구하는 분야다. 우주물리학, 인공지능 등 다양한 분야에 쓰인다. 기존의 액정 연구에 활용되는 위상수학 이론은 발견된 액정의 위상학적 결함을 설명할 수 없었다. 연구팀은 ‘카이랄 위상 불변 값’을 새롭게 제시해 발견된 결함의 위상학적 형태를 설명했고, 실험한 카이랄 액정의 특수 탄성 때문에 이 같은 위상학적 결함이 발생한다는 사실도 밝혀냈다. 실험에 쓴 카이랄 크로모닉 액정은 아주 가는 원통 관에 들어가면 액정 분자들이 나선형 계단처럼 꼬여서 배열되는 특성이 있다. 이때 왼쪽 또는 오른쪽의 꼬임방향(카이랄성)을 갖는데, 그 확률이 같아 각 방향의 꼬임을 갖는 구조들이 하나의 원통에 공존한다. 이 상태에서 카이랄성 물질을 첨가하면, 첨가된 카이랄 물질의 꼬임 방향에 맞춰 액정의 꼬임 방향이 하나로 통일된다. 연구
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