방선균 유래 이차대사 생합성 유전자 분석용 DNA Microarray 제작 및 해석

Abstract

다양한 균주들을 대상으로 무작위로 신물질을 스크리닝하는 방법은 많은 노력과 시간이 소요되는 방법이며, 신 물질을 발견하는 비율도 계속 낮아지고 있다. 따라서 기존 균주들을 대상으로 microarray 기술을 이용한 target- directed screening 기술의 개발은, 학문적 뿐만 아니라 산업적으로도 중요한 의미를 가진다. 본 연구에서는, 이미 분리된 방선균 각각의 유전체를 대상으로 microarray 분석을 통해, 새로운 생리활성 물질 생산 균주 및 생합성 유 전자를 확보할 수 있는 기법을 개발하기 위한 기초실험을 수행하였다. 즉, 기존에 알려진 생리활성물질 생합성 유전자들을 확보하여 DNA chip을 제조하였으며, 유전체 염기서열이 밝혀진 S. coelicolor 균주를 대상으로 그 효 율성을 검증하였다. 전체적으로 유전자 상동성이 높을수록 반응감도도 높은 편이었으나, 이러한 상관관계가 일 치하지 않는 유전자들도 있었다. 이와 같은 문제는, probe 유전자의 G+C 비율(%)을 서로 비슷하게 구성하거나, 반응조건을 최적화 시킨다면 DNA chip의 효율성을 더욱 높일 수 있을 것으로 판단된다. DNA microarray 를 통 한 생리활성물질 발굴 연구는 세계적으로도 보고된 바 없는 새로운 접근방법으로서, 본 연구에서 시도하고 있는 방법은 발굴 target과 대상을 지정하고 시도되기 때문에, 효율면에서 무작위 스크리닝과는 비교되지 않을 정도 로 높을 것으로 예상된다. 또한 본 연구와 같은 접근방법을 최적화 시킨다면, 방선균 뿐만 아니라 다른 미생물부 터 생리활성물질 및 생합성유전자 스크리닝에도 효과적으로 응용할 수 있을 것이다.