| 초록 |
【목적】유전체 수준에서 Acidianus hospitalis W1의 빈영양 및 산성 온천 환경 내 적응 메커니즘을 제시한다. 【방법】NCBI 비 중복(non-redundant) 단백질 데이터베이스, Uniport 단백질 데이터베이스 및 Sulfolobus 데이터베이스를 이용하여 Acidianus hospitalis W1 유전체 서열의 기능에 주석을 달았으며, KEGG 데이터베이스를 이용하여 유전체의 In slico 대사 경로를 재구성하였다. 이를 기반으로, 비교 유전체학 기법을 이용하여 대사 경로를 감정하고 개선하였다. 【결과】Acidianus hospitalis W1은 다양한 대사 방법으로 빈영양 및 산성 온천 환경에 적응하였다. W1 균주는 3-하이드록시프로필산/4-히드록시부티르산(3-hydroxypropionate/4-hydroxybutyrate)과 디카르복실산-4-히드록시부티르산(dicarboxylate-4-hydroxybutyrate) 순환을 통하여 CO 2 를 고정하였으며, 환원형 무기 황화합물(reduced inorganic sulfur compounds, RISCs)을 산화하여 독립영양 생장(autotrophic growth)을 위한 에너지를 얻었다. 그러나 W1 균주와 모델 균주 Acidianus ambivalens의 황 대사(sulfur metabolism) 방법은 서로 달랐으며, W1 유전체에는 아황산-수용체 산화 환원효소(sulphurous acid-acceptor oxidoreductase, SAOR), 아데노신 인산황산(adenosine phosphosulfate, APS) 환원효소, 황산아데닐릴 전달효소(sulfate adenylyltransferase, SAT)와 아데노신 황산염(adenosine sulfate): 인산 아데노신 전달효소(adenosine phosphate transferase, APAT)를 코딩할 수 있는 유전자가 없었다. 이 외, W1 균주는 비인산화 가지(non-phosphorylated branch)의 ED(Entner-Doudoroff) 경로와 TCA 순환을 통하여 글루코오스(glucose) 대사를 진행하였으며, 당류와 아미노산 수송체 및 상응한 가수분해 효소의 존재는 W1이 일부 유기물질을 이용하여 조건적 독립영양 생장(facultative autotrophic growth)을 한다는 것을 설명하였다. A. ambivalens와 달리 W1 균주는 H 2 를 전자 공여체(electron donor)로 이용할 수 없었다. 【결론】다양한 대사 방법은 Acidianus ambivalens W1이 빈영양 및 산성 온천 환경에 적응하는 데 중요한 보장을 제공하고, W1 균주 특유의 대사방법을 제시하였으며, 또 Acidianus속 생물종의 대사 다양성에 대한 인식을 풍부히 하였다. |
