온실가스 배출량을 대폭 삭감할 수 있는 인공 세균을 이용한 카르벤 전이 반응 경로를 연구자가 발견했다. 이 발견은 지속 가능한 바이오 화학 연료 생산을 향한 유망한 길을 열 것으로 기대되고 있다.
이번 발견은 로렌스버클리국립연구소와 캘리포니아대학버클리 공동 연구에 의한 것. 이전부터 연구자는 가전자를 6개 밖에 갖지 않고 전하를 갖지 않는 2가 탄소 화학종 카르벤을 연료나 화학물질 제조, 창약이나 합성에 이용하려 했다. 하지만 카르벤 반응은 시험관을 이용해 소량만 실시할 수 있고 반응을 촉진하려면 고가 화학물질이 필요했다. 이번에 연구팀은 이 값비싼 화학물질을 스트렙토마이세스(Streptomyces)라는 박테리아 유전자 변형 균주에서 생산 가능한 천연물로 대체했다. 이 인공 세균은 당을 이용해 세포 대사에 의해 화학 물질을 생산한다.
연구팀은 이 연구에 의해 화학 합성에 일반적으로 사용되는 유독 용매나 유독 가스를 사용하지 않고 카르벤 반응을 실시할 수 있어 이 생물학적 과정은 현재 화학물질을 합성하는 방법보다 훨씬 친환경적이라고 밝혔다. 연구팀은 당분을 더하는 것만으로 나머지는 세포가 실시한다고 표현하고 있다.
연구에 사용된 인공 세균은 당을 대사해 카르벤 전구체와 알켄 기질로 변환하고 진화된 P450 효소를 발현하고 카르벤 전구체와 알켄 기질을 이용해 새로운 생물활성 화합물과 바이오연료의 지속적 생산에 사용할 수 있는 고에너지 분자 사이클로프로페인(cyclopropane)을 생성했다. 물론 이 기술은 아직 상용화 준비는 되어있지 않다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.