1,309종의 원핵생물 중 1,303종 이상에서 발견되는 29개의 COGs를 분석하였다. 이들 COGs 중 리보솜을 구성하는 단백질들은 다양한 기능을 수행하며, 특히 ribosomal protein S11은 뇌종양 암치료제에 반응하며 바이러스 증식과 감염에 관련되어 있다. 또한, ribosomal protein L2는 대장균에서 DNA 복제와 전사의 조절 역할을 수행하며, 다양한 환경에서 발견되는 원핵생물의 아미노산 서열 차이와 높은 평균 및 표준편차와 관련성이 있을 것이라고 예측하였다.
<h2>보존적 유전자의 기능</h2> <p>Table 2에 연구대상 1,309종의 원핵생물 중에서 1,303종 이상의 원핵생물에서 발견되는 29개의 COGs들의 기능을 나타내었다. 29개 중에서 리보솜 구성에 관계된것이 23개로 최대였고 tRNA synthetase 3개, 전사와 번역 개시 및 번역 지속 관련 COG가 각 1개였다. 1,309종의 원핵생물 모두에 공통적인 COG는 COG0100(Ribosomal protein S11) 1개였고, 1,308종의 원핵생물에 2개, 1,307종의 원핵생물에 5개 등 8개의 COGs는 모두 리보솜 구성에 관계된 COGs였다. 다른 연구들도 보존적 COGs 중에서 ribosomal subunit를 구성하는 COG들의 보존 비율이 높았다.</p> <p>리보솜을 구성하는 단백질들은 리보솜 구성 단백질 이외의 기능도 수행하는데 1,309종의 원핵생물 모두에서 발견되는 ribosomal protein S11은 topoisomerase II를 목표로 하는 뇌종양 등의 암치료제에 반응을 하며, 바이러스의 증식과 감염 등과도 연관이 있다. 1,308종의 원핵생물에서 발견되는 COG0049 (Ribosomal pro-tein S7)은 과발현되면 p53을 통해 암세포의 세포자살을 유도한다. 따라서 COG 에 대한 연구를 통해 항생제 개발과 함께 종양의 치료 등에도 사용할 수 있을 것이다. COG0172 (Seryl-tRNA synthetase)를 대상으로 하는 항생물질과 함께 seryl-tRNA synthetase는 상피세포의 카제인 합성과도 연관이 있다. COG0480은 ribo-some-interacting GTPase로 리보솜 50S 소단위체의 구조 변화에 관여하여 리보솜의 생성 및 세포의 생장 조절에 도 관여한다.</p> <h2>보존적 유전자에서 유래한 단백질의 보존성</h2> <p>분석대상 모든 원핵생물에서 발견되는 COG0100은 Clostridia 강의 Caldanaerobacter subterraneus MB4와 Carboxydocella thermautotrophica 41 그리고 \( \alpha \)-Proteobac-teria 강의 Croceicoccus marinus E4A9에서만 단백질이 2개씩 발견되고 나머지 1,306 종의 원핵생물에서는 각 하나만 존재하였다. 2개씩의 단백질이 있을 때 서열정렬로 최소의 distance value를 보이는 하나만 선택하여 보존성을 파악하였다.</p> <p>Fig. 1에 1,303 종 이상의 원핵생물에 보존적인 각 COG의 구성원들의 아미노산 서열로 계통수를 작성할 때 생성되는 distance value들의 평균과 표준편차로 각 COG의 분포를 나타내었다. Fig. 1에서 점선부분은 밀집된 부분을 확대한 것이다. 낮은 평균은 각 COG를 구성하는 단백질들의 아미노산 서열들 사이가 유사성이 높다는 것이며, 높은 표준편차는 서열의 유사성이 낮은 것들과 높은 것들이 넓게 분포한다는 것으로 진화 과정에서 각 원핵생물별로 혹은 분류단위의 구성원 별로 변이 속도가 다르거나 수평적 유전자 전달의 사례로 해석할 수도 있다. 분석대상 29개의 COGs 중에서 보존성이 가장 높은 COG는 COG0048(Ribosomal protein S12)이었고, 보존성이 가장 낮은 COG는 COG 0090(Ribosomal protein L2) 이었다. Ribosomal protein L2는 대장균에서 DNA 복제와 전사의 조절자로도 역할을 하는데 다양한 환경에 존재하는 원핵생물에서 조절 기능을 한다면, 각 환경에 맞게 적응되어 아미노산 서열 차이가 클 것이므로 높은 평균 및 표준편차를 나타내는것과 관계가 있을 것이다. COG0244 (Ribosomal protein L10)는 가장 낮은 표준편차를 보였다. 표준편차가 낮은 것은 서열들의 유사성이 높거나 혹은 낮거나 하면서 distance value가 상대적으로 일정한 수치에 밀집되어 있다는 것이다.</p>