건국대학교 일반대학원 생물공학과 진입을 위한 학업계획서 연구 목표와 수행 전략

1. 연구 목표 및 배경

저는 지난 4년간 학부 과정 동안 미생물 유전체 분석과 합성생물학 분야에 매진하며 꾸준히 연구 경험을 쌓아왔습니다. 특히, 대장균을 이용한 바이오연료 생산 연구에 참여하면서 유전자 조작 및 발현 최적화에 대한 깊이 있는 이해를 얻을 수 있었습니다. 이 과정에서 대장균의 유전자 발현 조절 메커니즘의 복잡성과 생산성 향상의 어려움에 직면하게 되었고, 이러한 경험은 제 연구 목표를 설정하는 데 중요한 계기가 되었습니다.

본 연구의 궁극적인 목표는 대장균을 이용한 바이오부탄올 생산 효율을 획기적으로 증대시키는 새로운 유전자 조작 전략을 개발하는 것입니다. 현재 바이오부탄올 생산은 높은 생산 비용과 낮은 생산성으로 인해 상용화에 어려움을 겪고 있습니다. 기존 연구들은 주로 대장균의 대사 경로를 조작하는 데 집중해왔지만, 유전자 발현 조절의 미묘한 차이와 세포의 스트레스 반응 등을 충분히 고려하지 못한 한계를 가지고 있습니다. 저는 최근 주목받고 있는 CRISPR-Cas9 시스템과 머신러닝 기법을 접목하여, 대장균의 유전자 발현을 보다 정교하게 조절하고 세포의 부담을 최소화하는 새로운 유전자 조…