| 초록 |
칼론 합성효소(chalcone synthase, CHS)의 유전자 상과(gene superfamily)는 또 식물의 타입 III 폴리케티드 합성효소(polyketide synthase)로 불리며, 그 코딩효소는 일련의 구조 다양성 및 생리 활성이 서로 다른 2차 대사산물에 대한 촉매작용과 합성을 통하여, 식물의 생장 발육과 환경 적응과정에서 중요한 역할을 한다. 식물 내 CHS 유전자 상과의 진화 법칙을 종합적으로 이해하고 진화 역사를 재구성하고자, 14가지 전 유전체 데이터를 갖고 있는 대표성 식물을 이용하고, 생물정보학적 기법을 통하여, 다양한 식물 집단의 유전체에서 칼론 합성효소 유전자 상과의 구성원을 찾아내어 분석하였다. 또한, 실행 가능한 증폭 메커니즘과 기능 분화를 추정하였으며, 식물 내 해당 유전자 상과의 전반적인 진화 추세를 연구하였다. 연구 결과, 총 144개의 발현 정보를 함유한 상동성 서열을 식별하였는데, 이는 전부 9종 육생식물의 유전체에서 유래되었으며, 조류식물의 유전체에서는 관련 서열이 발견되지 않았다. 계통 발생 및 진화 분석 결과, CHS 유전자 상과의 기원이 오래된 원인은, 해당 유전자가 복잡한 생태 환경에 적응하기 위하여 초기 육생식물에서 나타났고, 그 후 장기간의 진화과정에 계통의 특이 증폭과 클론 손실이 지속적으로 발생하였으며, 마지막으로 기능 분화의 형식을 통하여 다양한 식물 집단에 각각 고정되었기 때문이다. 이밖에, 진화 검증 결과도 CHS 유전자 상과의 내부에 다양한 유전 변화가 발생하였으나, 전 유전자 상과는 여전히 강렬한 순화 선택(purifying selection)에 속하며, 개체 유전자 내에도 양성 선택(positive selection)의 영향을 받는 단일 아미노산 부위가 존재하지 않는다는 것을 반영한다. |
