자연에 존재하는 유용 생리활성물질의 생합성 유전자를 찾아내고, 이들이 지정하는 효소 기능을 파악하게 되면, 유전공학을 통하여 생리활성물질 유도체를 생산하는 세포를 만들 수 있다. 이 경우 적절한 유전자 집단의 재구성은 자연에 존재하지 않았던 화학구조를 생산하는 재조합 세포를 만들어 낼 수 있다. 유용 천연물질들의 유전자들을, 효모와 같이 쉽게 다룰 수 있는 미생물에 적절히 이식하여, 유용물질을 대량 생산하는 시스템을 제공할 수 있다. 이러한 연구를 수행함으로써 연구자들은 분자유전학, 유기생화학, 효소생화학, 분석화학, 기기분석, 유전공학 지식 및 실험 기술들을 배우게 됩니다.    

연구 수행의 전략 (관련 전공)

1.       대상 천연물질의 화학구조에 기초하여 생합성 과정을 제안하고, 이러한 생화학적 예측에 기초하여 생합성 유전자 구성을 추론한다 (고급 유기생화학, 효소생화학). 

2.       대상 천연물질을 생산하는 진균의 전체 유전자 서열(유전체 서열)을 분석하여 대상 천연물질의 생합성 유전자 집단을 찾아낸다 (분자유전학, 유전체 생명정보학 기초). 

3.       인위적 유전자 삭제 기술을 적용하여 발췌된 유전자 중 일부를 제거하여 대상 천연물질의 생산이 소실되거나 변경됨을 추적한다. 이 과정에서 자연에서는 미량으로 존재하는, 생합성 중간체를 집중적으로 생산하는 균주를 만들 수 있다. 중간체는 최종 물질과는 또 다른 생리활성 특성을 보유한다 (유전공학, 분석화학, 기기분석). 

4.       생화학적으로 예측된 생합성 과정에 기초하여 특정 유전자를 선별적으로 제거하거나, 다른 진균에서 존재하는 유사 물질의 생합성 유전자를 더하는 방식으로 대상 천연물질의 유도체를 생산하는 균주를 제조한다 (고급 유기생화학, 유전공학). 

5.       예측된 효소생화학 기작을 분자생화학적으로 증명하고, 효소학적 기술로서 천연 생리활성물질의 유도체를 제조할 수 있다 (고급 효소생화학).