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유전자 클로닝 기술에 기반한 1차 생명공학의 기술발전은 유전체 해독과 유전자합성기술의 혁신적인 발전으로 2차 혁신기를 맞게 됨.
자연계의 유전자를 분리하여 그대로 사용하던 1세대 바이오테크 시대로부터 유전자를 목적에 맞게 디자인해서 쓰는 2세대 바이오테크 시대로 진입하게 되어 Bio2.0 시대로 명명. Bio2.0 시대의 기술혁신 원동력은 유전자 합성기술의 획기적 발전에 기인하며 생명공학 기술이 갖는 비예측성과 복잡성의 한계를 극복할 수 있는 파괴적 신기술임.
즉, 생명체를 구성하는 복잡한 물질과 분자조절 기구들을 표준화하고 조합가능한 부품화하여 생체시스템을 ‘sensor-circuit-actuator’ 같은 전자회로와 같이 단순화하여 엔지니어링 원리에서 redesign할 수 있는 가능성을 제시하고 있음. Synthetic Biology는 생체시스템을 조합 가능한 바이오부품과 엔지니어링 가능한 통합 바이오-시스템으로 디자인하여 신개념의 바이오-기반 물질, 기기, 시스템을 창출할 수 있는 미래융합형 원천기반기술임.
바이오-부품(bioparts)
 
기존의 바이오시스템을 단순히 개량 활용해오던 기술단계에서 해당 목적에 최적화되도록 처음부터 디자인하고 합성한
‘유전자-조절스위치-시스템’으로 엔지니어링하여 활용할 수 있게 됨.
이러한 synthetic biology 기술을 활용하면 화학산업, 에너지, 단백질 바이오신약 개발, 특수백신 등 지금까지 상상하기 어려웠던 혁신적인 바이오 제품을 창출할 수 있을 뿐만 아니라 기존 제품의 생산경제성이나 그 개발 속도를 획기적으로
제고할 수 있음.
즉, synthetic biology 기술의 진보와 함께 바이오테크 기술은 그 활용성, 경제성 및 개발속도가 동시에 혁신되는 기술
변곡점적인 발전단계에 도달함.
 
유전자 합성기술
  올리고 초고속 대용량 합성, 유전자 전합성 머신, 자동 에러-체크 기술, 미세-제어 머시닝 기술 등.
개량 기술
  구조-통합 단백질 개량, 초고속 스크리닝, 라이브러리 구축 기술, 유전자-합성 통합 분자진화 기술 등.
발현시스템
  합성생물학용 튜닝 가능 발현시스템 라이브러리, protein factory 전주기 기술, 초고속 바이오프로세싱 기술 등.