미국-국가 식물 게놈 계획 5개년 계획 발표

미국 국가과학기술위원회는 2014~2018년을 기간으로 한

미국 식물 게놈 계획(National Plant Genome Initiative; NPGI) 5개년 계획을 발표하였다.

이 계획의 목적은 식물 게놈의 체계와 기능에 대한 기초 지식을 배양하고, 이러한 지식을 잠재적으로 경제적 가치가 있는 중요한 식물 및 식물 공정의 광범위한 이해로 전환시키기 위한 것이다. 이 분야에서 기초 연구개발과 식물성과를 연계함으로써, 식물게놈 계획은 기초 발견과 기술혁신이 실체 농업을 향상시키고 환경적인 자원의 수요를 감소시키며, 국제적인 환경 변화에 의해 인지된 문제를 해결하기 위한 방법을 찾고 있다

1998년 이후 NPGI는 5년마다 연속적으로 관련 기관이 모두 참여하는 식물게놈 워킹그룹에 의해 수립되고 있다. 이번 계획은 지난 5년(2009~2013) 계획에 대한 성과를 평가하고 향후 5년(2014~2018) 동안의 전략적 계획을 담고 있다. 구체적으로 본 계획은 정부의 활동과 투자에 대한 우순순위를 제시하고 있다. 이를 통해 최고 수준의 연구개발에 자원이 가장 효과적으로 사용될 수 있도록 보장하고 중요한 연구개발 도구와 인프라 개발을 통해 사회적 니즈에 대응할 수 있는 어플리케이션을 개발하기 위한 전략을 제시한다. 또한 NPGI-자금 활동을 통해 자료 및 논문 성과에 대해 공공의 접근을 증가시키고 민간 분야 협업 및 국제협력을 위한 파트너십을 강화하기 위한 전략을 제시한다.

향후 5년 동안 NPGI의 목표는 크게 6개로 구분될 수 있다. 목표 1~3은 개방형 접근, 자료 공유, 도구와 DB의 상호호환성 확대 등에 초점을 두고 있고, 목표 4~6은 농업을 위한 게놈 어플리케이션 강화, 식물 육종 가속화, 농업 적용에 있어서의 향상, 환경적 자원에 대한 수요의 감소, 국제 환경 변화에 대한 문제점 인식 등에 초점을 두고 있다.

목표 1 : 기초적인 발견에서부터 실제적인 어플리케이션 및 광범위한 활용에 이르기까지 혁신 가치 사슬의 모든 단계에서 이용할 수 있는 차세대 DB와 도구를 개발해야 한다.
- 차세대 식물 DB 시스템을 개발해야 한다.
- 자료 시각화와 분석을 위한 도구를 강화해야 한다.
- 높은 효율의 유전형(genotyping) 접근을 증가시켜야 한다.
- 현장 기반 표현형(phenotyping)을 확대해야 한다.
- 게놈 기술 툴박스 개발 및 활용을 촉진해야 한다.
- 생화학적 스크리닝을 강화해야 한다.

목표 2 : 국가의 연구개발 및 21세기에 필요한 육종에 대처하기 위해 식물 생식질(germplasm) 자원 네트워크를 창출한다.
- 게놈 연구개발, 특성 분석, 작물 개량을 위한 새로운 개체군을 확대해야 한다.
- 연구 및 육종을 위한 유전적 계통 구조와 유전적 다양성에 대한 효과적인 관리를 지원해야 한다.
- 새로운 표현형의 시퀀스-인덱스 유전적 자원을 개발해야 한다.
- 광범위한 생식질 활용을 촉진하기 위해 상호 연계된 웹-기반 정보 자원을 촉진해야 한다.

목표 3 : 식물학에 대한 이해를 높일 수 있는 방법을 개발하고 이러한 지식이 식량, 바이오 에너지, 산업적 공급원료 생산을 위한 지속가능한 시스템 개발을 위한 식물 육종에 대한 지식으로 전환될 수 있도록 노력해야 한다.
- 식물 성장 및 세포에서 식물로 성장함에 있어 관련된 전주기적인 시스템 뷰를 개발해야 한다.
- 후성 유전학적 코드의 이해를 위해 차세대 후성 유전학(epigenomics)을 개발해야 한다.
- 질소 및 인 활용 효율성을 포함한 식물 무기질 대사에 대한 이해를 높여야 한다.
- 대사 분할에 대해 깊이 이해해야 한다.
- 식물 육종에 대한 시스템 수준의 보다 나은 접근을 위해 식물 미생물 상호작용에 대한 이해를 제고해야 한다.
- 변화, 생리학, 예측 모델 기반 환경적 정보 등을 통합하는 새로운 작물 모델을 개발해야 한다.
- 높은 효율의 유전형을 위한 새로운 방법을 개발하고 탐구해야 한다.
- 다양한 환경에서 유전학적 다양성을 분석하고 평가해야 한다.
- 유전자와 단백질 기능에 대한 이해를 제고해야 한다.

목표 4 : 차세대 도구와 자원을 활용할 수 있는 인력을 강화해야 한다.
- 다학제적인 훈련 프로그램을 위한 지원을 확대해야 한다.
- 차세대 DB 시스템을 디자인하고 투자할 수 있는 식물 과학자와 육종 연구원을 양성해야 한다.
- NPGI 프로젝트의 참여 연구원에 대한 국제적인 프로그램을 확대해야 한다.

목표 5 : 초기 개발을 실제적인 어플리케이션으로 전환하고 농업 혁신을 지원할 수 있는 공공-민간 파트너십을 구축해야 한다.
- 기초 연구를 위한 공공 지원을 강화하고 기업으로의 이전을 위한 협업을 강화해야 한다.

목표 6 : 새로운 발견의 혜택을 영위하기 위해 국제적인 파트너십을 강화해야 한다.
- 개방형 공공 게놈 자원과 분석 도구를 촉진해야 한다.
- 일반적인 DB와 정보학적 효과를 조화롭게 구성해야 한다.
- 게놈 주석처리 효과를 촉진시켜야 한다.
- 국제적으로 생식질에 대한 정보 공유를 촉진시켜야 한다.

글로벌 동향 브리핑에서 옮겨 놓았습니다.