특이적 포자형성에 관여하는 유전자의 확인은 방선균이 주변 환경에 반응하여 복잡한 형태분화를 유도하는 조절 메커 니즘을 이해하는데 중요한 단서이며 본 연구에서는 S griseus 야생주에서 dasA 유전자의 과발현에 의해서 유도된 기저균사의 비특이적 형태분화에 관여하는 유전자군을 DNA microarrary 법과 low resolution S1 nuclease mapping 법을 이용한 전사량 분석을 통하여 알아보고자 하였다.
<h1>서 론</h1> <p>방선균은 토양미생물로서 항생제, 항암제, 면역억제제, 각종 효소를 비롯한 수많은 생리활성물질을 생산하는 중요한 산업적 균군으로 알려져 있다. 또한 방선균은 생육환경이 나쁠 때는 포자로 존재하다가 주위 환경이 좋아지면 발아하여 기저균사를 형성하고 기중균사를 거쳐 다시 포자를 형성하는 생활사를 갖고 있다. 이와 같은 이차대사 생산의 생리적 분화와 형태적 분화는 서로 밀접하게 관련되어 복잡한 조절 메커니즘에 의해서 조절받고 있는 것으로 알려져 있다.</p> <p>예를 들면, 방선균 Streptomyces griseus는 세포외 소분자 신호전달물질(A-factor)에 의한 조절, 긴축감응인자 (ppGpp)에 의한 조절, 단백질 인산화 시스템 (Ser/Tyr/Thrphosphorylation system, two component regulatory system, sugar phosphoransferase system)에 의한 조절 등에 의해서 cross talk 또는 별개의 기작으로 이차대사 생산과 형태 분화가 조절된다. 이 외에도 방선균의 이차대사 생산과 형태 분화가 DasR과 같은 global transcriptional regulator에 의해서 tight 하게 조절된다고 보고된 바 있다.</p> <p>S. griseus 변이주들 중에서 NP4 균주는 glucose가 함유된 고체배지에서 기저균사로부터 특이적인 포자형성(ectopic sporulation) 과정을 거치는데, 이렇게 형성된 특이적 포자(ectopic spore)는 기중균사로부터 형성된 일반적인 포자와는 다른 특징들(크기, 모양, 세포벽의 두께, 라이소자임과 열에 대한 민감성)을 갖고 있는 것으로 알려져 있다. NP4 균주는 ATP-binding cassette (ABC) transporter gene의 DasR 조절 시스템이 UV에 의해서 변이가 유도된 균주인데, 이 균주에 ABC transporter의 substrate-binding protein인 DasA를 과발현시키면 생육 초기의 기저균사로부터 특이적인 포자형성이 촉진된다. 또한 Seo 등은 DasA를 코딩하는 유전자인 dasA를 pIJ486 벡터에 삽입하여 dasA 과발현벡터(pES1)를 제작한 후 S. griseus 야생주에 형질전환하였을 때에도 형질전환체가 glucose의 존재하에서 기저균사로부터 특이적 형태분화가 진행되는 것을 관찰하였다. 이러한 특이적 포자형성에 관여하는 유전자의 확인은 방선균이 주변 환경에 반응하여 복잡한 형태분화를 유도하는 조절 메커 니즘을 이해하는데 중요한 단서이다. 본 연구에서는 S. griseus 야생주에서 dasA 유전자의 과발현에 의해서 유도된 기저균사의 비특이적 형태분화에 관여하는 유전자군을 DNA microarrary 법과 low resolution S1 nuclease mapping 법을 이용한 전사량 분석을 통하여 알아보고자 하였다.</p>