“Genomes에서 Microbiomes 시대로 패러다임(Paradigm) 변화” > 보고서

 1) Microbiomes(미생물군유전체)란?

 - 미생물, 생물, 유전체, 단백체, 대사체 등을 일컬음

 - 이들은 모두 엄청난 데이터를 가지고 있으며 이들 간의 커넥션을 분석한다면 그 영향은 막대할 것

 - 국내는 주로 의약학, 식품에 초점을 맞추고 있으나 미국의 경우, 화학, 환경, 에너지는 물론 신산업, 인문, 경제 영역에까지 적용 연구

 - 최근 네이처, 사이언스, 셀 등 유수 과학학술지의 핵심적인 주제로 다뤄지고 있으며 논문도 2000년 대비 100배 증가(7,904건, ’2016년)

2) 인체를 차지하고 있는 Microbiomes

 - 인체 내 Microbiomes의 숫자는 100trillion, 10,000종에 달하며 무게 역시 2kg에 달함. 이는 인간 세포 수의 10배를 의미

 - 또한 인체 내 유전자 수 2.3만 vs Microbiomes의 수 786만 개

 - 인체 내 Microbiomes은 나이에 따라 바뀌고 건강상태 생활환경에 따라 변화함

3) 인체 Microbiomes와 질병의 연관성

 - 약 90%의 질병은 모두 Microbiomes과 연관되어 있으며 인체-병원 면역계와 관련 밀접

 - 정상인과 당뇨병 환자의 차이는 장내 Microbiomes의 구조적·기능적 네트워크의 차이이며 분변주입에 따라 비만 표현형이 건강한 표현형으로 변화

 - 자폐증, 알츠하이머 환자의 경우에도 장내 Microbiomes이 유의미한 영향을 미침

 - 난임·불임의 경우에도 Microbiomes과 연관되며 자연분만과 제왕절개에도 Microbiomes의 차이가 나타남

4) 식량·환경 문제 해결을 위한 Microbiomes의 활용

 - 식물의 생육 개선 및 성장 촉진을 위해 Microbiomes 활용하고 있으며 유기물 및 독소분해에도 활용

 - 토양의 구조개선에도 Microbiomes 고분자를 활용하는 등 가믐, 산성화등 환경변화를 극복하는데도 적용 가능

 - 이를 통해 최소한의 비료를 사용하고도 식물의 생산성 향상이 가능

 - 식품 역시 장기적으로 인체에 유해하지 않고 환경피해를 최소화할 수 있는 방향으로 Microbiomes의 조절이 가능

5) Microbiomes 시장 현황 및 전망

 - 순수 Microbiomes 시장은 50억 달러(2022년)에서 90억 달러(2025년)로 증가 예정

 - 2019년 EU 51.1%, 미국 18.2%, 아시아 20%의 시장 점유

 - 향후 5-20년간 의약 분야의 핵심 기술로 향상 전망

6) Genomes의 시대에서 Microbiomes의 시대로

 - Microbiomes 시대의 최종 목표는 생물 내외 대사와 기능뿐만 아니라 이들과의 구성과 연관성의 비밀을 규명하여 융합을 뛰어넘어 “생물화”하는 것

 - 응용 분야 역시 의약학, 식품, 농학, 화학을 넘어 에너지, 환경뿐만 아니라 신산업 분야 등   산업경제 전반에 영향을 미칠 것

 - 지향 방향 역시 4차 산업혁명의 융합을 넘어 인간, 생물과 물질의 종합적인 연관성을 탐구하여 거시적이고 다양한 결론을 최적화하는 이른바 ‘5차 산업혁명’의 시대로 전환 계기 마련

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 1) Microbiomes(미생물군유전체)란?

 - 미생물, 생물, 유전체, 단백체, 대사체 등을 일컬음

 - 이들은 모두 엄청난 데이터를 가지고 있으며 이들 간의 커넥션을 분석한다면 그 영향은 막대할 것

 - 국내는 주로 의약학, 식품에 초점을 맞추고 있으나 미국의 경우, 화학, 환경, 에너지는 물론 신산업, 인문, 경제 영역에까지 적용 연구

 - 최근 네이처, 사이언스, 셀 등 유수 과학학술지의 핵심적인 주제로 다뤄지고 있으며 논문도 2000년 대비 100배 증가(7,904건, ’2016년)

2) 인체를 차지하고 있는 Microbiomes

 - 인체 내 Microbiomes의 숫자는 100trillion, 10,000종에 달하며 무게 역시 2kg에 달함. 이는 인간 세포 수의 10배를 의미

 - 또한 인체 내 유전자 수 2.3만 vs Microbiomes의 수 786만 개

 - 인체 내 Microbiomes은 나이에 따라 바뀌고 건강상태 생활환경에 따라 변화함

3) 인체 Microbiomes와 질병의 연관성

 - 약 90%의 질병은 모두 Microbiomes과 연관되어 있으며 인체-병원 면역계와 관련 밀접

 - 정상인과 당뇨병 환자의 차이는 장내 Microbiomes의 구조적·기능적 네트워크의 차이이며 분변주입에 따라 비만 표현형이 건강한 표현형으로 변화

 - 자폐증, 알츠하이머 환자의 경우에도 장내 Microbiomes이 유의미한 영향을 미침

 - 난임·불임의 경우에도 Microbiomes과 연관되며 자연분만과 제왕절개에도 Microbiomes의 차이가 나타남

4) 식량·환경 문제 해결을 위한 Microbiomes의 활용

 - 식물의 생육 개선 및 성장 촉진을 위해 Microbiomes 활용하고 있으며 유기물 및 독소분해에도 활용

 - 토양의 구조개선에도 Microbiomes 고분자를 활용하는 등 가믐, 산성화등 환경변화를 극복하는데도 적용 가능

 - 이를 통해 최소한의 비료를 사용하고도 식물의 생산성 향상이 가능

 - 식품 역시 장기적으로 인체에 유해하지 않고 환경피해를 최소화할 수 있는 방향으로 Microbiomes의 조절이 가능

5) Microbiomes 시장 현황 및 전망

 - 순수 Microbiomes 시장은 50억 달러(2022년)에서 90억 달러(2025년)로 증가 예정

 - 2019년 EU 51.1%, 미국 18.2%, 아시아 20%의 시장 점유

 - 향후 5-20년간 의약 분야의 핵심 기술로 향상 전망

6) Genomes의 시대에서 Microbiomes의 시대로

 - Microbiomes 시대의 최종 목표는 생물 내외 대사와 기능뿐만 아니라 이들과의 구성과 연관성의 비밀을 규명하여 융합을 뛰어넘어 “생물화”하는 것

 - 응용 분야 역시 의약학, 식품, 농학, 화학을 넘어 에너지, 환경뿐만 아니라 신산업 분야 등   산업경제 전반에 영향을 미칠 것

 - 지향 방향 역시 4차 산업혁명의 융합을 넘어 인간, 생물과 물질의 종합적인 연관성을 탐구하여 거시적이고 다양한 결론을 최적화하는 이른바 ‘5차 산업혁명’의 시대로 전환 계기 마련

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