양진아 연구실은 합성생물학의 첨단 기술을 활용하여 미생물 세포공장을 개발하는 데 중점을 두고 있습니다. 미생물 세포공장은 다양한 유용 화합물, 바이오연료, 바이오플라스틱 등 친환경 소재를 생산하는 데 핵심적인 역할을 합니다. 연구실에서는 유전자 회로 설계, mRNA 번역 조절, 리보스위치 기반 스크리닝 등 다양한 합성생물학 도구를 개발하여 미생물의 대사 경로를 정밀하게 제어하고 있습니다. 특히, 대장균(Escherichia coli)과 비브리오(Vibrio) 종을 대상으로 한 유전자 조작과 대사 경로 최적화 연구가 활발히 이루어지고 있습니다. 논문과 특허를 통해 확인할 수 있듯이, 연구실은 리보스위치와 CRISPRi 시스템을 활용하여 미생물의 유전자 발현을 정밀하게 조절하고, 고생산 균주를 신속하게 선별하는 기술을 선도적으로 개발하고 있습니다. 이러한 기술은 기존의 무작위 돌연변이 및 저효율 스크리닝 방법의 한계를 극복하며, 산업적 활용 가능성을 크게 높이고 있습니다. 미생물 세포공장 개발은 친환경 바이오화학 산업의 핵심 기반 기술로, 화석연료 기반 화학공정을 대체할 수 있는 지속가능한 생산 시스템을 제공합니다. 양진아 연구실의 연구는 미래 바이오산업의 경쟁력 강화와 환경문제 해결에 기여할 것으로 기대되며, 다양한 바이오소재의 대량생산 및 상용화에 중요한 역할을 할 것입니다.

본 연구실은 바이오센서와 고효율 대사생산 균주 스크리닝 기술 개발에 주력하고 있습니다. 바이오센서는 미생물 내 특정 대사산물의 농도를 실시간으로 감지하여, 생산성이 높은 균주를 신속하게 선별할 수 있도록 돕는 핵심 도구입니다. 연구실에서는 리보스위치 기반 바이오센서, 전사인자 기반 바이오센서 등 다양한 형태의 센서를 개발하여, L-트립토판, 라이신, 3-하이드록시프로피온산, 이타콘산 등 다양한 대사산물의 고생산 균주를 효율적으로 스크리닝하는 방법을 제시하고 있습니다. 특허와 논문에서 확인할 수 있듯이, 이러한 바이오센서 기술은 기존의 저효율적이고 시간 소모적인 선별 과정을 대체하여, 산업적 생산성을 획기적으로 향상시키고 있습니다. 예를 들어, 리보스위치 기반 스크리닝 시스템은 미생물의 대사산물 농도에 따라 선택 표지 유전자의 발현을 조절함으로써, 고생산 균주만을 선택적으로 증식시킬 수 있습니다. 또한, 전사인자 기반 바이오센서는 특정 대사산물의 존재를 정밀하게 감지하여, 다양한 바이오화학물질 생산 공정에 적용될 수 있습니다. 이러한 연구는 바이오산업 현장에서 신속하고 정확한 균주 개발을 가능하게 하며, 친환경 바이오화학물질의 대량생산 및 상용화에 중요한 기여를 하고 있습니다. 앞으로도 연구실은 새로운 바이오센서 개발과 대사공학적 응용을 통해, 바이오화학 및 그린에너지 분야의 혁신을 선도할 계획입니다.