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유전자 발현의 조절을 통해서, 항생 물질 생산을 유도하는 분자 메커니즘의 이해는 과학자들로 하여금 새로운 천연 항생물질을 찾는데 도움이 된다. 미국 Texas A M AgriLife 연구소의 과학자들이 항생 물질 합성과 관련해 중요한 역할을 하는 새로운 단백질을 발견했다 라고 보고했다. 관련 연구는 Nature Microbiology에 게제되었다 (http://www.nature.com/articles/nmicrobiol20173?WT.feed_name=subjects_systems-biology). 이번 발견은 단백질이 어떻게 유전자 발현을 조절할 수 있는지를 다루고 있다. 과학자들은 특정 유전자 클러스를 조절하는 단백질이 어떻게 시작되는지에 대해서는 잘 알고 있다. 이를 전사 개시(transcription initiation)라고 부른다. 그러나DNA 서열에서 lsquo;로드 블록(roadblocks) rsquo;을 통해 단백질이 유전자 발현을 계속하게 하는 전사 신장(transcription elongation)에 대해서는 잘 알지 못한다. 이번 연구의 공동 교신 저자인Paul Straight 박사는 ldquo;이번 연구의 결과는 유전적인 조절의 일종인 진행성 항종결(processive antitermination)의 기본 지식을 확장한 것이다. 또한 관련 메커니즘은 예전에 생각했던 것보다 박테리아 사이에서 더 널리 퍼져 있다는 것이다. rdquo;라고 말했다. ldquo;박테리아에 의한 항생 물질의 생산은 많은 유전자의 클러스터 또는 집합에서 인코드화 되어 있는 복잡한 화학이 포함되어 있다. 이러한 거대한 유전자 클러스터를 발현하기 위해서는 특별한 규제 메커니즘이 요구된다. 이런 메커니즘을 이해하게 되면 박테리아가 만들어내는 새로운 항생제를 찾는데 도움이 된다. rdquo;라고 말했다. 저자들은 논문에서 발견한 두 가지를 기술하고 있다. 첫번째는 LoaP(long operon-associated protein)라고 명명한 단백질의 발견이다. 두번째는 이 단백질이 항생 물질 생산과 관련된 유전자 클러스터 옆에서 발견된다는 것이다. 따라서LoaP단백질의 작동 원리와 위치를 알게 되면, 과학자들은 빠르게 항생물질을 만들 수 있게 된다. ldquo;유전자의 기다란 사슬들은 DNA를 해독하는 분자 기계들에게는 도전이 된다. 때때로 분자 기기는 종결자라고 불리는 로드 블락와 부딪혀서 멈추게 되고 DNA에서 떨어져 나간다. LoaP 단백질이 진행성 항종결자로 불리는 이유는 분자 기기를 DNA 위에 그대로 머물게 하고, 로드블락 종결자를 통과해서 움직이도록 하기 때문이다. rdquo; Straight 박사의 말이다. 연구팀은 농업, 양식, 수경 재배에서 식물 뿌리를 공격하는 병원균을 제거한다고 알려진 박테리아인 Bacillus amyloliquefaciens 에서 LoaP 단백질을 발견했다고 말한다. 연구진은 지구가 박테리아와 같은 미생물을 풍부하고 다양하게 보유하고 있으며, 유용한 생물 의학적 목적을 가진 많은 미생물도 보유하고 있지만, 항생제 발견에 대한 현재의 한계는 미생물이 만들어내는 물질을 감독하는 유전자 규제 메커니즘에 대한 이해가 부족하기 때문이라고 지적했다. |
