그림 2를 통해 Crenarchaeota 종인 Aeropyrum pernix와 Euryarchaeota 사이의 COG 차이점을 관찰할 수 있습니다. 특히 유전 정보 저장 및 처리를 담당하는 J, K, L 계열에서 Euryarchaeota는 Crenarchaeota에 비해 추가적인 COG의 수가 적었습니다. 이 결과를 통해 Euryarchaeota와 Crenarchaeota를 비교했을 때, 핵산 대사에서는 큰 차이가 있으나, 유전 정보의 저장 및 처리에 있어서는 별다른 차이가 없음을 확인할 수 있습니다.
<p>Fig. 2에서는 Crenarchaeota인 Aeropyrum pernix와 Eu-ryarchaeota가 차이를 보이는 COG들을 알 수 있는데 유전 정보의 저장과 처리에 관여하는 J, K, L 계열을 보면 Euryarchaeota 수준에서는 고세균 수준에 비해 추가된 COG의 수가 적은 것으로 나타났다. 이는 유전정보의 저장과 처리에 관여하는 많은 유전자들의 보존도가 고세균 수준에서 높은 것으로 해석할 수 있었다. 무기이온의 대사 (P 계열), 세포분열과 염색체 분배 (D 계열) 그리고 전사후 수식 (posttranslational modification, O 계열) 등에 관여하는 COG가 Euryarchaeota 수준에서 일부 추가되는 것으로 나타났고 물질대사에서는 핵산대사에 관여하는 F계열 유전자가 10개 추가되었다. 이런 결과를 바탕으로 Eury-archaeota를 Crenarchaeota와 비교하면 핵산대사에서는 상당한 차이롤 보이며 유전정보의 저장과 처리에서는 큰 차이가 없는 것으로 판단되어졌다. 에너지 대사관련 C 계열을 보면 고세균 수준에서는 Pyruvate:ferredoxin oxidore-ductase 관련 alpha, beta, gamma subunit (COG0674,1014,1015)와 Archaeal/vacuolar-type \( \mathrm{H}^{+} \)-ATPase의 각 subunit A, B, D, E, I (COG1155.1156,1394,1390,1269) 등이 보존적이었고 Euryarchaeota 수준에서는 Archaeal/vacuolar-type \( \mathrm{H}^{+} \)-ATPase의 subunit C, F, H (COG1527,1436,2811)와 Ferredoxin 3 (COG1146)이 보존적이었다. 생명현상에 필수적인 ATP 생성에 있어 필요한 유전자의 일부를 Cren-archaeota와 공통적으로 갖고 Euryarchaeota 특이적인 유전자도 보유하고 있음을 확인할 수 있었다.</p> <p>Fig. 3은 Euryarchaeota를 5종의 해양성 고세균 (MA)과 3 종의 육지성 고세균 (TA)으로 나누어서 추가되는 COG들을 비교한 결과이다. 해양성 Euryarchaeota 5종 (species)에서는 추가적으로 99 개의 COG가 보존적인 것으로 확인되었다. 보존적 COG를 기능분류면에서 보면 어떤 한 기능에 관련된 COG들의 수가 높지 않은 것을 알 수 있었다. 그리고 육지성 Euryarchaeota 3종에 공통적인 COG는 총 180 개가 추가 되었으며 기능분류별 종류가 해양성 Eury-archaeota와 달랐고 물질대사 관련 COG의 경우 육지성이 해양성보다 다양한 것을 알 수 있었다. 이러한 차이는 비교대상 게놈의 수가 다른 것에 의한 영향도 있을 것으로 사료되었다. 기능별로 추가되는 COG의 수도 H 계열 (조효소 대사관련)이 23개, E계열 (아미노산 대사관련)이 19개, C계열 (핵산 대사관련)이 17개 등 육지성 Euryarchaeota들은 서로간의 보존적 COG의 수가 많은 것을 알 수 있었다.</p> <p>탄수화물의 전달과 대사에 관련하는 G 계열 COG는 43종의 미생물에서 9종의 Euryarchaeota 수준까지는 보존적인 것이 하나도 없었지만 육지성과 해양성 Euryarchaeota로 구분되면서 각각 6 개와 4 개의 COG가 보존적인 것으로 나타났다. 그리고 복합적인 기능을 보이는 것으로 사료되는 보존적 COG들이 육지성과 해양성에서 서로 다른 것을 확인할 수 있었다. 이것으로 보아 육지성과 해양성 Eury-archaeota는 탄수화물대사 등을 비롯한 생리적 측면에서 서로 차이가 있을 가능성이 높을 것으로 사료되었다(Fig. 3).</p> <p>본 연구를 통하여 해양 극한미생물인 고세균의 기원과 진화적 단계에 따른 유전적 조성을 분석하고 해양성 Euryarchaeota와 육지성 Euryarchaeota의 유전적 조성을 비교하였다. 또한 COG의 응용 장점은 기존의 자료와 유전자 서열만으로 미지의 유전자에 대한 기능추측이 가능하다는 것으로 향후 해양미생물에 대한 적용과 응용에 이용될 가능성을 높이는 계기가 되었다고 사료되었다.</p>