자실체에서 간균 형태의 세포가 원형의 비활성 포자로 바뀌는 과정을 연구하였다. Csg. 4와 관련된 유전자와 신호 전달체계에 대해 발현되는 유전자 프로모터를 연구하였으며, CsgA 돌연변이체로부터 포자 형성이 회복되는 2차돌연변이를 분리하였다. socD500은 정상 유전자와 동시에 존재할 경우 우성을 나타내며, 본 논문에서는 socD500의 표현형을 보여주었다. 이 연구에서는 socD500의 환경에서 CsgA 신호 특이적 유전자들의 발현이 변화됨을 확인하였다.
<h1>서 론</h1><p>Myxobacteria는 수십만 개체가 군집 생활을 하는 간균형의 그람 음성세균으로 주로 토양에서 생활한다. 이 그룹 중에서는 Myxococcus xanthus에 대한 많은 미생물 발생학적, 유전학적 연구가 수행되었다. M. xanthus는 대수기의 성장 시에는 약 4 시간의 generation time을 보이며 이분법으로 증식한다. 영양분의 고갈 시에는 약 \( 10^{5} \) 세포들이 한 지점으로 모여서 집단을 이루고, 자실체를 형성한다. 자실체 안에서는 간균 형태의 세포가 원형의 비활성 원형 포자 (myxospore)로 형태가 바뀐다. 발생 중의 이런 다세포성 형태 형성은 세포간 신호 전달에 의해서 이루어지는 게, 현재까지 A, B, C, D, 및 E-signal 이라 명명된 신호전달체계가 발견되었다. 각 신호전달체계에 대한 순서는 발생시에만 발현되는 유전자 프로모터에 연결된 Tn5 lac 보고유전자를 조사함으로서 연구되어졌으며, 그 중에서도 Csg.4 자체 및 이에 기인한 신호 전달체계에 관련된 유전자들이 가장 많이 조사되어졌다. CsgA 돌연변이체는 N. xanthus의 발생과정에서 나타나는 세 가지 현상, 즉 파동 모양의 세포집단 운동인 rippling, 세포의 결집에 의한 포자낭 형성 및 포자형성이 결여되어 있다. 이 현상들은 CsgA 의 발현이 높아감에 따라서 순차적으로 일어나므로, CsgA를 발생 시계 (developmental timer)라고 한다 . CsgA 는 분자량이 \( 24.5 \mathrm{kDa} \) 인 단백질을 암호화하는데, CsgA 는 short chain alcohol dehydrogenase (SCAD) 그룹의 특징을 보인다. CsgA 단백질은 anti-CsgA 항체로 조사한 결과 세포외부에 존재하는 것으로 밝혀졌다. 따라서 야산 형 균주로부터 분리된 CsgA 혹은 대장균으로부터 생산된 MalE-CsgA 융합 단백질을, CsgA 돌연변이체의 발생시에 첨가하면 rippling을 제외한 모든 발생현상이 회복되는 것은 물론, CsgA 신호 전달체계에 관련된 유전자들의 발현도 회복되는 것으로 보고가 되었다.</p><p>CsgA 돌연변이체로부터 포자 형성이 회복되는 2 차돌연변이 (suppressor mutation)를 갖는 돌연변이체를 분리하는 것은 CsgA 신호 전달체계에 참여한 유전자들을 조사하기 위하여 매우 유용하다. Rhie 등은 CsgA 돌연변이체에 적외선 조사, 트랜스포손의 도입 등 여러 돌연변이 유발을 유도하여 CsgA 돌연변이를 갖지만 포자의 형성이 회복되는 2차 돌연변이 균주들을 분리하였다. 이 경우에 CsgA 돌연변이체에 2 차 돌연변이를 유도한 후에, 포자는 초음파에 저항을 갖고 있음으로 생존이 가능하다는 점을 이용하여, 2차 돌연변이체들에 초음파에 의한 균주 파쇄를 수행하여 포자가 형성되어 생존한 균주만을 분리하는 방법을 이용하였다. Complementation 조사 등 유전학적 실험에 의해서 포자를 회복하는 7 그룹의 2차 돌연변이군이 존재하는 것을 밝혀졌는데 그 중에 한 그룹이 socD500이다. socD500을 동시에 찾는 CsgA 돌연변이체는 영양분의 고갈 및 자실체의 형성이 없이도 단순히 성장 온도를 \( 32^{\circ} \mathrm{C} \) 에서 \( 15^{\circ} \mathrm{C} \) 로 낮추기만 하면 액체배지나 고체배지에 관계없이 초음파에 저항을 갖는 포자를 형성하였다. socD500 은 정상 유전자에 우성을 나타냈는데, 정상 유전자와 socD500 이 한 균주 안에 동시에 존재하면 socD500 균주의 표현형을 보여주었다.</p><p>본 논문에서는 전자현미경 사진을 통해서 socD500 에 의해서 형성되는 포자와 정상 포자의 형태를 비교하고, Tn5lacZ에 의해서 표지된 CsgA 신호에 특이적 유전자들의 발현율을 야생균주와 socD500 돌연변이를 갖는 균주에서 측정하여 상호 비교함으로서, 2개의 CsgA 신호 특이적 유전자들의 발현이 socD500 환경에서는 변화됨을 보고하려 한다.</p>